Устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВИВСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рвспубвик (>944049 (53)M. Кл.

Ф Ъ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 07. 80 (21) 2955691/24«07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень М 26

Н 02 Р 7/62

3Ъоударстоекаыб комитет

СССР

IIo делам нэобретенкй н открытей (5З) У.Д.К 621,313..84(088.8) Дата опубликования описания 17.07.82

Ц„„ i, Институт горного дела АН Каз е .ССР - = А

° Ф / (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ

МАШИНОЙ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в горной промышленности при создании мощных электромагнитных машин ударного действия, карьерного электромагнитно5 го транспорта, в строительной технике при забивании свай, разработке мерзлых грунтов и т.д.

Известно устройство для управления многокаскадной электромагнитной маши- ð ной возвратно-поступательного движения, содержащее датчики положения и электромагниты, установленные на направляющей трубе, в которой расположен подвижный ферромагнитный якорь. 1

Коммутация движения якоря в различных направлениях осуществляется с помощью триггеров (13.

Недостатком данного устройства является его сложность из"за большого 2о количества входящих в него узлов, трудность согласования их во время работы и, как следствие, недостаточная надежность в работе.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления электромаг" нитной машиной возвратно-поступатель" ного движения, снабженной и силовыми электромагнитами, установленными на направляющей трубе с расположенным в ней Ферромагнитным якорем, содержащее силовые тиристоры и диоды, подключающие обмотку каждого электромагнита к питающему выпрямителю, коммутирующие конденсаторы, трансформатор и индукционные концевые и промежуточные датчики положения, связанные через диоды с цепями управления тиристоров, каждая из которых включает в себя кон" денсатор, тиристор и диоды (21.

К недостаткам данного устройства следует отнести большое число (2n-2). датчиков положения, находящихся на направляющей трубе, которая во время работы машины подвергается ударным

3 9440!

If вибрационным нагрузкам. Это снижает надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения цепь управления каждого из двух концевых электромагнитов содержит один до- !о полнительный тиристор, а каждого из промежуточных - два последовательно включенных тиристора, соединяющих управляющие электроды основных тиристоров цепей управления через диоды с одним выводом вторичной обмотки трансформатора, подключенной вторым своим выводом через диоды к управляющим

Электродам силовых тиристоров и отрицательному полюсу питающего выпря- 20 мителя, два концевых датчика подключены к управляющим электродам дополнительных тиристоров, соединенных катодами через диоды с управляющими электродами основных тиристоров це- И пей: управления второго и (и-1)-ro электромагнитов, а (n-1) промежуточных датчиков подключены к управляющим электродам дополнительных тиристоров цепей управления двух смеж- 3О ных электромагнитов,:а катод одного из этих последовательно соединенных тиристоров каждой (n-1) пары подклю" чен через диоды к управляющим элект" родам основных тиристоров цепей управления предыдущего и последующего электромагнитов, взятых через один. ложения в крайнее правое (обратный ход ) или из крайнего правого положения в крайнее левое (прямой ход) участвуют (и-1) силовых электромагнитов, начиная со второго - при обратном ходе и с первого - при прямом ходе ферромагнитного якоря 22. Таким образом, и-ый электромагнит участвуТакое подключение датчиков положения к цепям управления тиристоров, находящихся во введенных и электриЮ ческих цепях управления и подключение самих и электрических цепей по" зволяет уменьшить число. датчиков положения, находящихся на направляющей трубе и подвергающихся как вибраци45 онной, так и ударной нагрузкам приработающей машине, с (2п-2) до (и+1 ), где n - число силовых электромагнитов, кроме того, позволяет уменьшить число трансформаторов, использовав только один трансформатор, имеющий всего лишь одну вторичную обмотку. Это позволяет повысить надежность работы предлагаемого устрой ства. 55

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого . устройства для нечетного числа силс вых электромагнитов (п - нечетное число), на фиг. 2 - то же, для четного числа силовых электромагнитов (n - четное число); на фиг. 3— электромагнитная машина возвратнопоступательного движения, схема.

Устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-посту; панельного движения (фиг. 1 и 2) состоит из и каналов, каждый из которых включает тиристоры 1 и 2, под" ключенные к одному из выводов вторичной обмотки трансформатора 3. Второй вывод этой обмотки трансформатора ue" рез диоды 4 подключен к управляющим электродам силовых тиристоров 5, а через диод 6 - к отрицательному полюсу питающего выпрямителя 7 (не показан). Катоды тиристоров 1 и.2 через диоды 8 подключены к управляющим электродам тиристоров 9, установленных в цепи управления силовых тиристоров 5. В цепи управления силовыми тиристорами 5 установлены также диоды 10 и 11 и конденсаторы 12. Вто" ричные обмотки индукционных датчиков положения 13 через диоды 14 подключены к тиристорам 1 и 2. Первичные об" мотки датчиков положения 13 подклю1 чены к сети пе реме нно ro тока . Ди o" ды 15 связывают катоды тиристоров 2 промежуточных каналов. К анодам силовых тиристоров 5 подключены коммутирующие конденсаторы 16. Обмотки силовых электромагнитов 17 (фиг. 1, 2 и 3) соединены последовательно с диодами 18 и с силовыми тиристорами 5 и подключены к питающему выпрямителю 7. Параллельно обмоткам си- ловых электромагнитов 17 подключены цепи гашения энергии магнитного поля, состоящие из последовательно соединенных резистора 19 и диода 20. В направляющей трубе 21(фиг. 3), на которой установлены обмотки силовых электромагнитов 17, расположен ферромагнитный якорь 22. Якорь 22 в конце рабочего хода может наносить, например, удар по рабочему инструменту 23.

В работе по перемещению ферромагнитного якоря 22 из крайнего левого по"

49 6 (фиг. 3) он замыкает магнитопровод (и+1) датчика положения 13. При этом в устройстве возникает состояние, аналогичное тому, которое было при замыкании ферромагнитным якорем 22 магнитопровода nepaolo датчика положения 13, После этого ферромагнитный якорь 22 начинает двигаться в обратном направлении. Параллельно обмоткам силовых электромагнитов 17 подключены цепи гашения энергии магнитного поля, состоящие из последовательно соединенных резистора 19 и диода 20, включенных в непроводящем направлении по отношению к питающему напряжению выпрямителя 7. Разрядные цепи предотвращают торможение ферромагнитного якоря 22 отключаемым электромагнитом. Диоды 18 препятствуют разряду коммутирующих конденсаторов 16 и одновременно служат для гашения колебательных процессов.

Введение в устройство для управления электромагнитной машиной возвратно-поступательного движения электрических цепей, каждая из которых, за исключением первой и п-ой, имеет по два последовательно соединенных тиристора, а первая и n"àÿ - по одному тиристору, диодов, служащих для развязки различных электрических цепей, а также соответствующее выполнение связей между функциональными элемен.тами привело к уменьшению да чиков положения.

Устройство ля управления электромагнитной машиной возвратно-по" ступательного движения, снабженной п силовыми электромагнитами, уста" новленными на направляющей трубе с расположенным в ней ферромагнит" ным якорем, содержащее силовые тиристоры и диоды, подключающие обмотму выпрямителю, коммутирующие конденсаторы, трансформатор и индукционные концевые и промежуточные датчики положения, связанные через диоды с цепями управления тиристоров, каждая з которых включает В, себя конденсатор, тиристор и диоды, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы5 9440 ет в работе по перемещению ферромагнитного якоря 22 только при его обратном ходе, а .первый только при прямом ходе. Промежуточные электромагниты 17 перемещают ферромагнитный якорь 22 как в одном, так и в другом направлениях.

Устройство работает следующим образом.

Пусть, например, ферромагнитный <В якорь 22 находится в левом крайнем положении (фиг. 3). При этом он замыкает магнитопроводы датчиков положения 13 первого и второго каналов.

Сигнал управления, снимаемый со вторичной обмотки датчика положения 13 (фиг. 1 и 2) через диод 14 подается в цепь управления тиристора 1 первого канала. Последний отпирается и продолжает находиться в этом состоянии 20 до тех пор, пока ферромагнитный якорь 22 замыкает магнитопровод первого датчика положения 13 3а это время конденсаторы 11 остальных каналов через диоды 10 заряжаются до 25 амплитудного напряжения вторичной обмотки трансформатора 3. Одновременно сигнал управления, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора 3, через открытый тиристор 1 первого ка- 30 нала и диод 8 подается в цепь управления тиристора 9 второго канала.

Последний отпирается и. разряжает конденсатор 11 через цепь управления си-. лового тиристора 5, отпирая его. При этом обмотка силового электромагни- та 17 второго канала подключается к питающему выпрямителю 7. Происходит Формула изобретения перезаряд коммутирующих конденсаторов 16 первого и второго каналов.

Ферромагнитный якорь 22 начинает втягиваться силовым электромагнитом 17 второго канала. По мере втягивания ферромагнитного якоря 22 его передняя часть выходит из силового электромагнита 17 второго канала и замыкает магнитопровод третьего датчика положения 13. С момента замыка- ку каждого электромагнита к питающения магнитопровода третьего датчика положения 13 отпираются оба тиристора 1 и 2 третьего канала, что приводит к отпиранию соответствующего тиристора 5 и включению третьего электромагнита. Последний втягивает якорь 22. Далее процесс протекает аналогично.

При достижении ферромагнитным якорем 22 крайнего правого положения шения надежности, цепь управления каждого из двух концевых электромагнитов содержит один дбполнительный

7 944049 8 тиристор, а каждого из промежуточных " ков положения подключены к управляюдва последовательно включенных тирис- щим электродам дополнительных тиристора, соединяющих управляющие элект- торов цепей управления двух смежных роды основных тиристоров цепей управ-, электромагнитов, а катод одного из ления через диоды с одним выводом вто- s этих последовательно соединенных тиричной обмотки трансформатора, под- ристоров каждый из (и-2)-х пар подключенной вторым своим выводом через ключен через диоды к управляющим электдиоды к управляющим электродам сило- родам основных тиристоров цепей упвых тиристоров и отрицательному полю- равления предыдущего и последующего су питающего выпрямителя, два конце- 0 электромагнитов, взятых через один. вых датчика подключены к управляющим Источники информации, электродам дополнительных тиристоров, принятые во внимание.при экспертизе соединенных катодами через диоды с 1. Сбоев В.М., Ласков Н.Н. Систеуправляющими электродами основных ма управления четырехсекционной электтиристоров цепей управления второго 15 ромагнитной машиной возвратно-постуи (n-1)-ro электромагнитов, снабжены пательного движения. - Материалы Всееще одним дополнительным тиристором, союзного совещания по проблеме "Сисоединенным управляющими электрода- ловые импульсные системы", ч. 1, ми с двумя концевыми датчиками, а ка- "Электрические силовые импульсные тодами через диоды - с управляющими го системы", Новосибирск, 1969, с.89-94. электродами основных тиристоров цепей 2. Авторское свидетельство СССР управления, (и-1) промежуточных датчи- . У 743154, кл. H 02 P 7/62, 1975.