Устройство для управления двухобмоточным электромагнитом

 

Союз Советским

Социалистическим

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. сеид-ву в 750585 (22) Заявлено 1703i80 (21) 2895677/24-07 (34) M. Кд.

H 0l F 7/18 с прмсоединением заявки М (23) Прморитет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 318. .34(088.8) Опубликовано 070382, бюллетень М9 9

Дата опубликования описания 070382

Д.Д. Колос, Н.И. Шпак и П.К. Ба анов

1 ч !.

< ;

%(1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУКОБМОТОЧНЫМ

ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано во внешних устройствах ЭВМ для преобразования электромагнитной . энергии в механическую.

По основному авт. св. 9 750585 известно устройство для управления двухобмоточным электромагнитом, содержащее четыре коммутатора, попарно подключенные к обмоткам электромагнита и к источнику питания, а уп-равляющие входы коммутаторов подключены к источнику управляющего сигнала через логический блок» которнй выполнен на двух формирователях и ,четырех элементах И, И-НЕ, выходы трех из которых подключены ко входам коммутаторов, а четвертый элемент.

И, И-НЕ подсоединен ко второму и третьему элементам И, И-НЕ, причем вход первого формирователя подключен к четвертому элементу И, И-НЕ, выход этого формирователя соединен со входами второго и: третьего элементов И, И-НЕ, а ко входу четвертого элемента И,И-НЕ подключены источ-. ник управляющего сигнала и второй формирователь, выход которого подклю- чен к первому элементу И,И-НЕ (1).

Однако для данного устройства присуще недостаточное быстродействие, обусловленное наличием переходных процессов, протекающих при перемагничивании электромагнита.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и повьааение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается .тем, что в устройство введен элемент задержки, вход которого соединен с прямком выходом второго формирователя, а выход пОдклюЧен ко входам схем И второго коммутатора первой обмотки и первого коммутатора второй обмотки.

На фиг. 1 изображена блок-схема

:устройства для управления электро)магнитом; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит электромагнит

1, состоящий из первой обмотки 2 выключения, второй обмотки 3 включения, сердечника и якоря. Обмотка 2 выключения соединена с выходами первого коммутатора 4 и.второго коммутатора 5. Первый вход второго коммутатора 5 подключен к прямому выходу логического элемента И,И-HE 6, один вход которого соединен с прямком выходом формирователя 7, второй — с

911б 35 присутствует высокий уровень напряжения.

Таким образом, в момент включения электропитания через обмотку выключения 2 н первый коммутатор 4 протекает ток удержания, при этом ток в обмотке 3 выключения отсутствует. По окончании работы формирователя 14 на его инверсном выходе н на входЕ логического элемента 13 появляется высокий уровень напряжения, который разрешает включение .четвертого коммутатора 12 положительным уровнем напряжения с инверс,ио го выхода логического элемента 6.

Следовательно, s выключенном ..остсянии электромагнита 1 в обмотках вЫключеиия 2 н включения 3 протекают заранее заданные одинаковые по вели.чине токи удержания через первый 4 и четвертый 12 коммутаторы. При этом якорь удерживается у сердечника, на котором находится обмотка 2 выключения. В выключенном установившемся сОстоянии электромагнита 1 на управляющем входе 15 присутствует низкий уровень напряжения..

Цри включении электромагнита 1, на управляющем входе 15 и на одном из входов логического элемента 8 появляется высокий уровень напряжения-. На втором входе элемента 3 Присутствует также высокий .уровень напряжения с инверсного выхода формирователя 14. Высокий уровень напря;кения .с прямого выхода элемента 8. запускает формирователь 7, на прямом виисоде которого, а также на входах логических элементов 6 и 9 и на входе элемента задержки 10 появляется высокий уровень напряжения. На втором входе элемента 9 присутствует высокий уровень напряжения с прямого выхода элемента 8, поэтому на его прямом выходе и на первом входе третьего коммутатора 11 появляется высокий уровень капряження.

На инверсном же выходе элемента 9 » отрицательный уровень напряжения, который выключает первый коммутатор

4. Через: некоторое. время на выходе элемента 10 задержки и на втором входе третьего коммутатора 11 появляется высокий уровень напряжения, который включает третий коммутатор

11. На второй .вход элемента б поступает отрицательный уровень напряжения с инверсного выхода элемента 8.

С прямого выхода .элемента 6 низкий уровень напряжения запрещает включение второго коммутатора 5. Таким образом, на время включения электромагнита 1 включается с задержкой третий коммутатор 11 и выключается первый коммутатор 4, при этом четвертый коммутатор 12 остается включенным, и второй коммутатор 5— выключенным. В обмотке 2 выключения инверсным выходом логического элемента И,И-HE 8. Прямой выход логического элемента 8 подключен ко входу формирователя 7 н к одному нз входов логического элемента И,И-НЕ 9, Второй вход логического элемента 9 5 связан с прявим выходом формирователя 7. Инверсный выход логического .элемента 9 соединен с входом первого коммутатора 4. Второй вход второго коммутатора 5 подключен к выходу 10 элемента 10 задержки, вход .которого соединен с прямым выходом формирова« теля 7.

Обмотка 3 включения связана с выходамн третьего. коммутатора 11 и четвертого коммутатора 12. Первый вход третьего коммутатора, 11 подключен к прямому выходу логического элемента 9, второй вход — к вых«щу. элемента 10, задержки. Вхсщ четверто- 20 го коммутатора 12 .соединен с. прямйм выходом логического элемента И,, И НВ 1 3 у один вход .RoropQl Î связан с ийверсным выходом логического элемента 6, второй - с инверсным выхо- 25 дем формирователя 14. Инверсный выход формирователя 14 подключен также к однойу из .входов логического эле« мента 8, второй вход которого соединен с управляющим входом 15 30

На входы 16 н 17 подается напря..жение питания обмоток 2 н 3 электромагнита 1.

Устройство работает следующим

При включении напряжения питания зануекается формирователь 14, с выжща которого импульс отрицательной иедяриости поступает на вход логического элемента 8 и независимо от 40 того, какой сигнал проходит .при, включении питания на управляющий вход 15, обеспечивает отрицательный

yyoseis иа прямом выходе логическоr6. ЗлЕМента 8. Отрицательный уро- . 45 .вень напряжения с прямого выхода элемента 8 поступает на вход элемен-. та 9 и ннвертируется. Положительный уровень.с инверсного выхода элемента 9 включает первый коммутатор 4, Одновременно отрицательный сигцал с выхода формирователя.14 поступает на вход элемента 13 и низким уровнем напряжения с его прямогО выхода запрещает включенне четвертого коммутатора 12 на время работы формирователя 14. В исходном состоянии, при включении напряжения питания на прямом выходе. Формирователя 7 присутствует низкий уровень напряжения, который поступает на входы логических элементов б н 9 и обеспечивает отрицательный уровень на их пряьих . выходах, запрещая включение второго

5 и третьего 11 коммутаторов. На инверсных выходах элементов 6 и 9

911635 уровень напряжения с инверсного вы- хода элемента 6 поступает на вход элемента 13 и затем с его прямого выхода - на четвертый коммутатор 12 и выключает его. Через определенный промежуток времени на выходе элемента 10 задержки и на втором входе второго коммутатора 5 появляется высокий уровень напряжения, который включает коммутатор 5.

Таким образом, на время выключения электроМагнита 1 через обмотку

2 выключения протекает ток равный по величине сумме токов удержания и включения, которые протекают через коммутаторы 4 и 5. Ток в обмотке

3 включения отсутствует. При этом происходит переключенйе якоря от обмотки. З.включения к обмотке 2 выклю. чения. Через некоторое время на выходе формирователя 7 появляется низкий уровень напряжения, который поступает на входы логических элементов б и 9; Высокий уровень напряжения с инверсного выхода элемента 9 удерживает первый коммутатор 4 включенным, низкий уровень напряжения с прямого выхода элемента 9 запрещает ,вхлючение третьего комМутатора 11 °

Низкий уровень напряжения с прямого выхода элемента б выключает второй коммутатор 5, высокий уровень напряжения с инверсного выхода элемента б поступает на вход элемента 13, на втором входе которого присутствует высокий уровень напряжения с выхода формирователя 14 и включает четвертый коммутатор 12.

Следовательно, в выключенном coc-. тояниИ эЛектромагиита. 1 в обмотке

2 выключения протекает ток удержания череэ первый коМмутатор 4, а в обмотке 3 включения ток удержания протеКает через четвертый коммутатор 12.

При этом якорь удерживается у обыотки выключенйя 2 . Предлагаемое техническое решение позволяет производить задержку тока включения втоРого коьМутатора 5 при выключении электромагнита 1 или третьего коммутатора 11 при включении его (на время уменьшения токов удержания четвертого коммутатора 12) или первого коммутатора 4 прн включении электромагнита 1 с установив шегося значения до нуля, т.е. на время протекания переходного процесса, ток уменьшается до нуля, а в обмотке 3 включения ток нарастает от тока удержания до величины, равной сумме токов, протекающих через третий 11 и четвертый 12 коммутаторы. Происходит переключение якоря злектроманита

1 суммарным током от обмотки 2 выключения к обмотке 3 включения.

Поскольку ток включения в обмотке 3 включения появляется .с задержкой (s момент, когда окончен переход" р ный процесс, связанный с уменьшением тока удержайия в обмотке выключения), то время включения электромагнита 1 уменьшается.

Через некоторое время на выходе формирователя 7 появляется низкий уровень напряжения, который поступает на входи логических элементов б. и 9. .С инверсного выхода элемента. 9 высокий уровень напряжения включает первый коммутатор 4, а с прямого выхода - низкий уровень напряжения выключает третий коммутатор 11.

С прямого выхода элемента б низкий уровень напряжения удерживает второй коммутатор 5 в выключенном сос- 3$ тоянин. Высокий уровень йапряжения с инверсного выхода элемента б аосту-. пает на вход логического элемента 13, на втором входе которого присутст- . вует высокий уровень напряжения с gg выхода формирователя 14 и удЕрживает четвертый коммутатор 12 включенным.:

Следовательйо, в обмотке 3. включения танк уменьшается до величины . тока удержания,, протекающего 1ереэ .у четвертый коммутатор 12. Ток в обмот- ке 2 выключения равен току удержания, протекающему через первый коммутатор 4. При .этом якорь удерживается у обмотки 3 включения.

Выключение электромагнита 1 происходит при появлении .низкого уровня напряжения на управляющем входе 15., При этом низкий уровень напряжения . с управляющего входа поступает на вход элемента 8 и затем с прямого .45 его выхода - на формирователь 7 и запускает его. На прямом выходе формирователя 7 и на одном из входов логических элементов б и. 9, а также на входе. элемента 10 задержки появ- $p ляется высокий уровень напряжения.

На втором же входе элемента 9 появляется низкий уровень напряжения с

:прямого выхода элемента 8. Высокий уровень напряжения с инверсного выхода элемента 8 поступает на второй вход элемента 6.

C инверсного выхода элемента 9 высокий уровень напряжения удерживает первый коммутатор 4 so включенном состоянии, с прямого его выхода

d0 низкий уровень напряжения запрещает включение третьего коммутатора 11.

Высокий уровень напряжения с прямого выхода .элемента б поступает на первый вход второго коммутатора 5. Низкий

Таким образом, импульс тока добавки в нужную обмотку поступает после окончания переходного процесса в противоположной обмотке (фиг.2), что позволяет уменьшить время срабатывания электромагнита 1 (т.е. из времени срабатывания электромагнита 1 убирается время переходного процесса) и за счет этого увеличивается быстродействие устройства.

911635

Кроме того, введение в устройство элемента задержки, вход которого соединен с пряьим выходом второго формирователя, а выход подключен ко входам схем И второго коммутатора первой обмотки и первого коммутатора второй обмотки позволяет повысить надежность срабатывания электромагнита 1. .Формула изобретения

Устройство для управления двухоб моточным электромагнитом.по авт. св. 9 750585, о т л и ч а ю ц е ес я тем, что, с целью увеличения быстродействия и цовьиаепи я надгмчостир н него дополнит -пино ив = лен элемент задержки, вход которого соединен с прямым выходом второго формирователя, а выход подключен к вхо5 дам схем И второго коммутатора первой обмотки и первого коммутатора второй обмотки.

Источники инФормации, О принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,Р 750585, кл. Н 01 F 7/18, 1979

9116 35

Составитель О. Наказная

Редактор Н. Гришанова Техред И.Гайду . Корректор 0. Билак

« »

Заказ 1140/46 Тираж 758 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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