Устройство для однополярногоимпульсного форсирования электро-механизмов

 

О П И С А Н И Е ()805438

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистическнх

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 28.03.79 (21) 2742109/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень М

Дата опубликования описания 15.02.81 (Sl)M. Кл.

Н 01 Н 47/02 ввеуАеретвеииьй квиитет СССР

10 aeuw изебрвтвиий и вткрытий (53) УД К 621326..,875 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. С. Овсянников и А. 10. Черкашин

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (7 I ) Зая вител ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОПОЛЯРНОГО ИМПУЛЬСНОГО

ФОРСИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗМОВ

Изобретение относится к управлению электромеханизмами (ЭМ), например электромагнитами, магнитными плитами, ударными электромагнитными инструментами и др.

Известно устройство однополярного импульсного управления механизмом, содержащее два источника питания — основной и . форсировочный, два кЛюча и блок их управления I 1), Недостатком этого. устройства является наличие неоптимальной тяговой характеристики из-за неэффективного закона управления ключами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов, содержащее два диода и две параллельные цепи, одна из которых образована последовательно соединенными первым ключом, обмоткой электромеханизма и вторым ключом, а вторая последовательно соединенными истоятиками — основным и форсирующим,, при этом один иэ диодов включен между общей точкой источников и точкой соединения обмотки электромеханизма

2 и второго ключа, которые шунтированы вто.рым диодом, два последовательно соединенных формирователя временных интервалов и двухвходовой элемент ИЛИ вЂ” Н)в, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, первый вход — с выходом второго формирователя, а второй вход — с входом первого формирователя I2).

Недостаток этого устройства заключается в том, что двухинтервальный однополярный закон управления становится неоптимальным по быстродействию для тех ЭМ, у которых соотношение укаэанных постоянных времени таково, что в конце второго интервала управления (интервал торможения) ток в обмотт5 ке ЭМ становится меньше, чем это необходимо для надежного удержания подвижного звена ЭМ в конечном состоянии. Поэтому следует снова форсировать электромагнитныи процесс, т.е. снова подключить обмотку ЭМ к форсирующему источнику: появляется третий интервал управления

Цель изобретения — реализация оптималтного закона управления по быстродействию.

Эта цель достигается тем, что устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов снабжено дополкитель. ным формирователем временных интервалов и двухвходовым элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого . формирователя, его выход — к управляющему входу второго ключа, вход дополнительного формирователя временных Интервалов под ключен к выходу второго формирователя, выход дополнительного формирователя временных интервалов подключен ко второму входу элемента ИЛИ.

На чертеже представлена .схема предлагаемого устройства. . Выходной каскад выполнен па двух управляемых ключах 1 и 2, вентилях 3 и 4 и источниках питания 5 (основной) и б (форсиру ющий). При указанной на схеме долярности общая точка источников соединена с положительным выводом вентиля 3, отрицательный вывод которого соединен с одним из выводов нагрузки (обмотки электромеханизмов)

7 и одним из выходных выводов управляемого ключа 2, второй выходной вывод которого соединен с положительным полюсом источника б и отрицательным выводом вентиля 4, положительный вывод которого в свою очередь соединен со вторым выводом обмотки электромеханиэма 7 и выходным выводом ключа 1. Второй выходной вывод ключа 1 соединен с отрицательным полюсом источника 5.

Блок управления содержит формирователи временных интервалов 8 и 9, двухвхоДовой логический элемент ИЛИ-НЕ 10, третий формирователь 11 временных интервалов и двухвходовой логический элемент. ИЛИ 12. Выход первого формирователя 8 соединен со входом второго формирователя 9 и первым входом элемента 12. Выход второго формирователя

9 соединен со входом третьего формирователя 11 и с первым входом элемента 10. Вторые входы элементов 12 и 10 соединены соот ветственно с выходом формирователя 11 и с входом первого формирователя 8, являющимся входом устройства. Выходы элементов 10 и 12 соединены соответственно с управляю. щими входами ключей 1 и 2.

В зависимости от сигналов, поступающих на вход, устройство может работать как в режиме одиночных включений, так и в режиме периодических включений и выключений. Выключенное состояние ЭМ соответствует наличию на входе устройства высокого потенциала (понятие "высокий потенциал" в данном употреблении условно и означает напряжение в несколько вольт, "единица"). При этом на выходах формироватслей 8, 9, 11, 805438 4

15

50 ударные электромагнитные инструменты и др.).

Формула изобретения

Устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов, содержащее два диода и две параллельные цепи, одна иэ

40 устанавливаются низкие потенциалы (напряжение, близкое к нулю, — условимся называть это "нулем"), на выходах элементов 10 и 12 — низкие потенциалы, При скачкообразном изменении состояния на входе устройства (сброс напряжения до

"нуля") запускается формирователь 8 (все формирователи запускаются при отрицательном dU/dt на их входах) с его выхода "единица" через элемент 12 открывает ключ 2, и одновременно с выхода элемента Щ "единица" открывает ключ 1. В нагрузке под действием напряжения, равного сумме напряжений двух источников (форсирующего и основного), начинает нарастать ток, и процесс этот происходит за время, соответствующее длительности первого интервала управления. После окончания действия импульса с выхода формирователя 8 ключ 2 выключается,одновременно, вследствие изменения состояния формирователя 9, с выхода элемента 10 "нуль" выключает ключ. 1. В нагрузке начинается процесс спада тока по цепи — вентиль 4, источник б и вентиль 3 (при этом энергия, накопленная в магнитной цепи нагрузки, возвращается в источник). Длительность этого процесса соответствует длительности второго интервала управления. По окончании этого интервала формирователь 9 вернется в исходное состояние, при этом откроется ключ 2 (благодаря наличию двух "нулей" на входах элемента 10)

Ф запустится формирователь 11, и через элемент

12 "единица" с его выхода откроет ключ 2.

В нагрузке снова начнется процесс нарастания, тока под действием суммы двух напряжений (третий интерьал управления). По окончании действия импульса с выхода формирователя

11 ключ 2 выключается, и нагрузка останется подключенной через ключ 1 и вентиль 3 к источнику 5, при этом подвижное звено

ЭМ будет удерживаться в конечном состоянии до тех пор, пока на входе устройства ке появится "единица". При выключении ключа спад тока в нагрузке происходит по цепи .— вентиль 4, источник б, вентиль 3 (опять, как и эа время второго интервала управления, происходит возврат энергии в источник).

Благодаря использованию в устройстве дополнительного формирователя и дополнительного логического элемента появилась возможность сформировать третий интервал управ. пения, т.е. реализовать оптимальное безвибрационное управление ЭМ определенного типа (тяговые электромагниты, магнитные плиты, Источники информации,, принятые во внимание прЫ экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 385340, кл. Н Ol Н 47/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР У 558321, кл. H 01 Н 47/02, 1977.

Составитель Е. Калинкин

Техред Н. Келушак

Корректор;.Н. Швыдкая

Подписное

Редактор А. Наурсков

Тираж;. 795

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10916/77

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 805438 Ф которых образована последовательно соединен- цополнительным формирователем временных ными первым ключом, обмоткой эаектромеха интервалов и двухвходовым элементом ИЛИ, ннэма н вторым кл1очом, а вторая последова- первый вход которого подключен к выходу тельно соединенными истачникайи - основным первого формирователя, еао выход — к управ. и форсирующим, при этом один нэ диодов ляющему входу второго ключа, вход дополни. включен между общей точкой источников и гельного формирователя временных интерва. точкой соединения обмотки электромеханизма эов подключен к выходу второго формирован второго ключа, которые шунтированы вторым теля, а выход дополнительного формироватедиодом, два последовательно соединенных фор. ля временных интервалов подключен ко вто. мирователя временных интервалов и двухвхо- 1в рому входу элемента. ИЛИ. довоц элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом. llepsofo ключа, первый вход — с выходом второго формирователя, а второй вход — с входом первого формирователя, о т л и ч а ю щ e e с я тем, что, с целью реализации оптимального закона управления по быстродействию, оно снабжено