Устройство для управления электромагнитами

 

Союз Советск ни

Соцмалистичесиик

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii943905 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 22.10.80 (21) 2999162/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15. 07. 82 ° Бюллетень № 26

Лата опубликования описания 15. 07. 82 (5! )М. Кл.

Н 01 Н 47/32

3Ъеударстееииый комитет

СССР ао делам иэобретеиий и отерытий (53) УДК 621 ° 318. ,3-5(088.8) С.С. Литовченко, A.À. Блинов и Н.M. Тимченiщ (1:-.;, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТАМИ

Изобретение относится к телегра-, фии, а именно к устройствам для привода электромагнитов печатающей головки при распечатке информации.

Известны схемы управления электро5 магнитами, например устройства, в которых для привода электромагнитов используются транзисторы, подключенные к источнику питания последовательно с обмоткой электромагнита

$1) и (2).

Известны также схемы управления электромагнитами в которых применена форсировка электромагнитов f 3 и (4).

Недостатками известных устройств является то, что при закрывании транзисторного ключа ЭДС самоиндукции обмотки электромагнита суммируется с напряжением источника питания и прикладывается к электродам транзис- 2о тора. В некоторых схемах управления обмотка электромагнита зашунтирована диодом в обратном направлении относительно источника питания. В этом случае ЭДС самоиндукции, замыкаясь через диод, значительно затягивает время отпускания электромагнита и вызывает дополнительный нагрев области.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее полупроводниковые ключи, силовые электроды которых включены последовательно с обмотками электромагнитов в цепь питания, источник управляющего сигнала, два транзистора, диоды, соединенные с силовыми электродами полупроводниковых ключей, стабилитрон, включенные последовательно с обмотками электромагнитов датчики тока, подключенные через схему ИЛИ к пороговому органу, схемы совпадения, первые входы которых подключены к источнику управляющего сигнала, а вторые входы - к выходу порогового органа, дополнительный элемент ИЛИ, входы которого подключены к источнику управляющего сигнала, а выход подключен к базе первого транзистора, коллек943905 тор которого соединен с базой второго транзистора, эмиттерно-коллекториая цепь которого включена параллельно стабилитрону, включенному последовательно с диодом в цепь источника питания j 5 j.

Недостатком этого устройства является невысокой КПД из-за рассеяния запасной энергии в магнитном поле электромагнитов на стабилитроне и не-to достаточная надежность. в результате суммирования ЗДС .самоиндукции обмотки с напряжением источника питания, которая прикладывается к электродам ключей. 3$

Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитами, содержащее полупроводниковый ключ, один .из силовых элект родов которого соединен с одной из клемм для подключения источника питания, другой силовой электрод подключен к точке соединения одной из клемм для подключения обмоток электромагнитов и одного из электродов диода, управляющий электрод полупроводникового ключа соединен с выходом схемы совпадения, пороговый орган, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадения, а вход подключен к выходу одного из логических элементов ИЛИ, датчики тока, одни из выводов которых соединены с входами

3$ одной из логических элементов ИЛИ, а другие выводы объединены и соединены с другой клеммой для подключения источника питания, другой логический элемент ИЛИ, вхоцы которого соеЩ динены с входами устройства, введены дополнительные полупроводниковые ключи и дополнительные диоды, одни из электродов дополнительных диодов объединены .и подключены к одной из

4$ клемм для подключения источника питания, другие электроды дополнительных . диодов подключены к точкам соединения других клеим для подключения обмоток электромагнитов и одних из силовых электродов дополнительных полупровод„$0 никовых ключей, другие силовые электроды дополнительных полупроводниковых

-ключей соединены с одними из выводов датчиков тока, управляющие электроды дополнительных полупроводниковых клю$$ чей подключена к входам устройства, причем другой электрод диода соединен с другой клеммой для подключения ис4 точника питания, а выход другого логического элемента ИЛИ соединен с другим входом схемы совпадения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит полупроводниковый ключ, выполненный на транзисторе 1 и управляемый схемой совпадения

2, который включен между одной из клемм для подключения источника питания и выводами электромагнитов 3, которые соединены через диод 4 с другой клеммой для подключения источника питания. Другие выводы электромагнитов 3 соединены с дополнительными полупроводниковыми ключами, выполненными на транзисторах 5, и с дополнительными диодами 6.

Между транзисторами 5 и другой клеммой источника питания включены датчики тока 7, подключенные через логический элемент ИЛИ 8 ко входу по. рогового органа 9. Первый вход схемы совпадения 2 через другой логический элемент ЙЛИ 10 соединен с входами уст. ройства 11. Второй вход схемы совпадения 2 соединен с выходом порогового органа.

Принцип действия предлагаемого устройства сводится к следующему.

В исходном состоянии, при отсутствии управляющих сигналов на входах устройства 11, на первый вход схемы совпадения и на транзисторы 5 сигнал не поступает и транзисторы 5 закрыты.

Ток через датчики тока 7 отсутствует.

Напряжение на входе порогового органа 9 близко к нулю и с его выхода на второй вход схемы совпадения 2 поступает разрешающий сигнал. При появлении хотя бы на одном из входов уст" ройства !l сигнала последний, поступая через элемент ИЛИ 10 на первый вход схемы совпадения 2, открывает транзистор 1 и соответствующий транзистор

5, подключая требуемую обмотку электромагнитов 3 к источнику питания.

Ток через обмотки электромагнитов

3 нарастает по экспоненциальному закону, и при достижении им заданной величины сигнал, поступающий с датчиков тока 7 через схему ИЛИ 8 на пороговый орган 9, .вызывает его срабатывание. При этом на второй вход схемы совпадения 2 подается запрещающий сигнал и она закрывает транзистор 1, отключая тем самым обмотки электромагнитов 3 от источника питания. Но ток в электромагнитах за счет ЭДС са9 439 моиндукции сохраняется, проходя через диод 4, датчики тока 7 и открытые транзисторы 5.

Когда величина тока через обмотки падает ниже заданного значения (определяемого шириной петли гистерезиса порогового органа), он возвращается в исходное состояние и разрешает работу схемы совпадения 2, Так как управляющий сигнал присут- 1е ствует на первом входе схемы совпадения 2, то транзистор 1 снова открывается и описанный процесс повторяется, поддерживая в обмотках заданное значение тока, пока на шинах источника управляющего сигнала присутствует сигнал.

После окончания действия управляющих сигналов транзисторы 1 и 5 закрываются. В этом случае ток самоиндукции проходит через диоды 4 и 6 и энергия, запасенная в магнитном поле электромагнита, отдается источнику питания.

Повышение КПД достигается за счет -2g того, что энергия, запасенная в магнитном поле электромагнитов, после окончания токового импульса не рассеивается в тепло, как в известных устройствах, а возвращается в питаю- Зо щий источник.

Повышение надежности достигается тем, что напряжение на электродах силовых транзисторов во всех режимах не превышает величины питающего напряжения. Если в известном устройстЭЗ ве напряжение на транзисторах достигает 60 В, то в предлагаемом устройстве оно не превышает 30 В при сохранении быстродействия электромагни тов.

Формула изобретения

Устройство для управления электро-. магнитами, содержащее полупроводниковый ключ, один из силовых электродов которого соединен с одной из клемм для подключения источника питания, другой силовой электрод подключен к точке соединения одной из клемм для подключения обмоток электромагнитов и одного из электродов диода, управ05 6 ляющий электрод полупроводникового ключа соединен с выходом схемы совпвдения, пороговый орган, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадения, а вход подключен к выходу одного из логических элементов

ИЛИ,датчики тока, одни из выводов которых соединены с входами одного из логических элементов ИЛИ, а другие выводы объединены и соединены с другой клеммой для подключения источника питания, другой логический элемент

ИЛИ, входы которого соединены с входами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены дополнительные полупроводниковые ключи и дополнительные диоды, одни из электродов дополнительных диодов объединены и подключены к одной из клемм для подключения источника питания, другие электроды дополнительных диодов подключены к точкам соединения других клемм для подключения обмоток электромагнитов и одних из силовых электродов дополнительных полупроводниковых ключей, другие силовые элект-. роды дополнительных полупроводниковых ключей соединены с одними из выводов датчиков тока, управляющие электроды дополнительных полупроводниковых ключей подключены к входам устройства, причем другой электрод диода соединен с другой клеммой для подключен.. — . источника питания, а выход другого логического элемента ИЛИ соединен с другим входом схемы совпадения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Коц 5.3. Транзисторный переключатель в схеме выключения электромагнита. - "Приборы и схемы управления", 1968, и 6.

2. Нитдеев Ю.Е. Схема для увеличения начального тягового усилия электромагнита.-"Электричество",1963,0 4.

3. Заявка ФРГ М 2515124, кл. В 42 3 7/84.

4. Патент США М 3519893, кл. Н 01 H 47/32, 1970

5. Авторское:свидетельство СССР

Р 828257 по заявке 11 2787598, кл. H 01 H 47/32, 25.06.79.

Составитель А.Каретников

Редактор С.Тимохина Техред H.Tenep Корректор М. Коста

Заказ 5136/65 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,