CS223791B1 - zapojení pro ovládání pulsního provozu elektromagnetů - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro ovládání pulsního provozu elektromagnetu pletacího stroje, které obsahuje kondenzátor, vinutí elektromagnetu a první spínací prvek, piičemž paralelně ke konden* zétoru je přes oddělovací diodu napojen první zdroj napětí a dái& je tu druhý spínací prvek připojený na druhý zdroj napětí paralelně napojený k vinutí elektromagnetu.

Je známo, že se u pletacích maloprůměrových okrouhlých strojů pro vytváření vzorů na úpletu používá pulsně řízených elektromagnetických převodníků, které pomocí elektromagnetů působících na příslušné pohybové prvky způsobují uvádění jehel do pracovních poloh podle předem stanoveného programu. Při velkém počtu jehel a vysokých otáčkách ve vzoiováné části úpletu jsou kladeny velké nároky na rychlý nárůst proudu ve vinutí elektromagnetu a na jeho celkový průběh. Ovládací obvody elektromagnetu jsou obvykle vestavěny do stojanu stroje a vystaveny značným teplotním rozdílům, které způsobu jí společně s oteplením vinutí elektromagnetu nežádoucí Změny průběhu proudu, což má za následek, že nejsou vyvoleny do pracovní polohy ty jehly, které jsou požadovány podle předem stanoveného programu. U zařízení používajících jako spínacích prvků tyristorfi se stává, že tyristor nevypne, poněvadž proud přes něj tekoucí nestačí v potřebném časovém úseku klesnout pod přídržnou hodnotu proudu tyristoru. Rovněž tak zpětný proud tekoucí ve vinu* tí^elektromagnetu, který má rušit remanentní magnetismus v pohyb2

223 791 livých mechanických prvcích, může způsobovat nežádoucí chyby ve vzoru, jestliže jeho velikost a tvar průběhu ae odchýlí od požadovaných hodnot.

Úkolem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody, což je v podstatě splněno tím, že první spínací prvek tvoří dva tranzistory, z nichž první je svojí bází napojen přes odpory na katodu Zenerovy diody, jejíž anoda je uzemněna a druhý tranzistor je přes odpoi uzemněn a jeho báze je propojena s^emitorem prvního tranzistoru, přičemž na katodu Zenerovy diody je napojena svorka od řídícího zařízení stroje a druhý zdroj napětí.

Zapojení podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na výkresech, kde značí, obr. 1 elektrické schéma zapojení, obr. 2 průběh proudu ve vinutí elektromagnetů.

Vinutí elektromagnetů M je zapojeno do séz ie s kondenzátorem prvním spínacím prvkem, tvořeným dvojici tranzistorů a a teplotně závislým odporem Rg, který je společně s kondenzátorem C₂ uzemněn. Vinutí elektromagnetů M je připojeno na kolektory tranzistorů T* a T^, přičemž emitor tranzistoru je napojen na bázi tranzistoru T^, jehož emitor je napojen na odpor Eg, k němuž je ještě paralelně napojen kondenzátor C^· 3áze tranzistoru je připojena na nastavitelný odpor R^, který je jedním vývodem uzemněn a druhým vývodem připojen přes odpor R^ na katodu Zenerovy diody D-p jejíž anoda je rovněž uzemněna. Katoda diody Dj je připojena na vstupní svorku V, kam jsou dodávány signály od řídícího, tj. vzorovacího zařízení stroje a přes odpor ^na j napětí U^· Vinutí elektromagnetů M a kondenzátor C₂ jsou přes oddělovací diodu

- 3 223 791 připojeny na zdroj napětí které je nižší než napětí zdroje gg a dále přes odpor βθ a diodu D? na emitor tranzistoru £3. Druhý vývod vinutí elektromagnetu fll je dále přes odpor R? a diodu Dg při- i pojen rovněž na emitor tranzistoru £3· Tranzistor £3 spolu β tranzistorem £g, jehož emitor je propojen s bází tranzistoru £3 tvoří druhý spínací prvek. Kolektory obou zmíněných tranzistorů Tg ^a £3 jsou připojeny na zdroj napatí Ug. Báze tranzistoru £g připojena na kolektor tranzistoru £_lf který má emitor spojen se zemí a bází je přes odpor připojen na katodu Zenerovy diody D^· Kolektor tranzistoru £^ spolu s bází tranzistoru Tg jsou připojeny na zdroj napětí Ug.

Funkce výše popsaného zapojení je následující. Ve výchozím stavu je Zenerova dioda Dj signálem na svorce U zkratována, čímž se uzavřou tranzistory T^, T^ a £3. Napětí ze zdroje Ug přivedené na kolektor tranzistoru T^ a do báze tranzistoru £g způsobí otevření dvojice tranzistorů Tg a T3, resp. sepnutí druhého spínacího prvku, a proud ze zdroje napětí Ug protéká přes tranzistor £3, kde jednou větví tvořenou diodou D3 a odporem Εθ nabíjí kondenzátor Cg a přes druhou větev tvořenou diodou Dg a odporem Εγ protéká přes vinutí elektromagnetu M rovněž na kondenzátor Cg. Tato druhá větev vytváří sériový obvod R-L-C, ve kterém vzniká aperiodický přechodový stav, což mé za následek, že vinutím elektromagnetu M teče po celou dobu nabíjení kondenzétoru Cg zpětný proud, jehož velikost je určena odporem R?. Irůběh proudu vytvořený tímto obvodem jo velmi výhodný pro rušení remanentního magnetismu v mechanických pohyblivých prvcích, které jsou ovládány elektromagnetem a má velký vliv na bezchybné vytváření vzorů na úpletech. Maximální velikost nabíjecího proudu je určena hodnotou odporu Εθ a maximální velikost

223 791 zpětného proudu ve vinutí elektromagnetů M hodnotou odporu R?.

ř

Po příchodu spouštěcího pulsu na svorku V, který je podle programu generován a který znamená, že následující jehla nebo skupiny jehel mají být uvedeny do pracovní polohy,se rozepne Zenerova dioda Dj, a její napětí dosáhne jmenovité hodnoty dané velikostí jejího zenerového napětí. Tím se nejdříve otevře tranzistor Tp což způsobí zavření dvojice tranzistorů T ₂ a T a tím i odpojení zdroje napětí U₂ od vinutí elektromagnetů M a kondenzátorů £₂· Toto odpojení zdroje napětí U₂ nastává v okamžiku, kdy nárůst napětí dU/dt na diodě dosáhne hodnoty kolem jednoho voltu a poněvadž tranzistory T^ a T^ se otevírají až při téměř plném napětí na diodě Dp nemůže nastat případ, že by oba spínací prvky, tj. tranzistory T₂,

T^ a Tp mohly pracovat současně. Jakmile napětí na diodě dosáhne ^nenovité hodnoty, pootevře se dvojice tranzistorů T^ a T^· Kondenzátor C₂, který je nabitý na napětí zdroje U₂ se počna vybíjet přes vinutí elektromagnetů M, tranzistor a odpor Rg na zem. Tím vznikne sériový rezonanční obvod R-L-C. Hodnoty těchto prvků jsou voleny tak, aby v takto vzniklém sériovém rezonančním obvodu vznikl periodický přechodový stav s velmi strmým nárůstem proudu, který způsobí rychlé nabuzení elektromagnetů JI. Iroud v obvodu dosáhne hodnoty imax (obr. 2) v čase tj a vlivem zpětné stabilizace dané kapaditou kondenzátorů Cp poklesne v čase t₂ na hodnotu i^^. Jakmile napětí na kondenzátorů C₂ poklesne pod hodnotu napětí zdroje Up otevře se dioda a obvodem začne protékat proud ze zdroje nižšího napětí. Referenční napětí na Zenerově diodě spolu s odpory Rp R^> tranzistory T^, T^ a teplotně závislým odporem tvoří nastavitelný, teplotně kompenzovaný proudový stabilizátor proudu pro vinutí elektromagnetů M. Velikost protékajícího stabilizovaného proudu je určena nastavitelným odporem R^, velikost ma- 5 223 791 , ximólního proudu je pak omezena hodnotou odporu R^· Odpor Rg, zapojený v emitoru tranzistoru zajišluje teplotní kompenzaci stabilizátoru proudu·

V čase t^ dojde k ukončení spouštěcího pulsu, dioda je opět Zkratována, tranzistory Tp a ee uzavřou, čímž dojde k otevření dvojice tranzistorů ^a 1^· Fřee diodu 1λ> a odpor R? protéká nyní proud ve vinutí elektromagnetu M opačným směrem a dosahuje v ča se t^ hodnotu Zároveň s· tímto protéká proud přes diodu a odpor Βθ a nabíjí kondenzátor C₂ na hodnotu napětí zdroje U₂·

V čase t^ je kondenzátor C₂ nabit a proud ve vinutí elektromagnetu M klesá k nule. 7 čase tg se celý cyklus opět opakuje.

Hlavní výhodou vynálezu je to, že zapojení pracuje pouze se dvěma rozdílnými napětími a že je ovládáno z jednoho bodu, přičemž spínací prvky pro napájení elektromagnetu tvoří zároveň plynule nastavitelný, teplotně kompenzovaný proudový stabilizátor se zpožděnou stabilizací a nadproudovým omezením.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VTHXlIZU

   223 791

   1« Zapojení pro ovládání pulsního provozu elektromagnetu pletacího stroje, které obsahuje kondenzátor, vinutí elektromagnetu a první spínací prvek, přičemž paralelně ke kondenzátoru je přes oddělovací diodu napojen první zdroj napětí a dále je tu druhý spínací prvek připojený na druhý zdroj napětí paralelně napojený k vinutí elektromagnetu, vyznačující se tím, že první spínací prvek tvoří dva tranzistory (T^, T^), z nichž první je svojí bází nap®jen přes odpory (R^, R^) na katodu Zenerovy diody (Dj), jejíž anoda je uzemněna, druhý tranzistor (T^) je přes odpor (Rg) uzemněn a jeho báze je propojena s emitorem prvního tranzistoru (T^), přičemž na katodu Zenerovy diody (D^J je napojena svorka od řídícího zařízení stroje a druhý zdroj napětí (Ug)·
2. 2» Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že druhý zdroj napětí (U2) je napojen k oběma koncům vinutí elektromagnetu (M) dvěma větvemi, z nichž každá obsahuje diodu (D^, Dg) a odponr (Rg, R?), přičemž diody (Dj, Dg) určují opačné průběhy proudu vinutím·
3. 3» Zapojeni podle bodů 1, 2 vyznačující se tím, že báze tranzistoru (Tg) druhého spínacího prvku, jehož emitor je napojen na bázi druhého tranzistoru (T^) je napojena přes odpor (R^) na druhý zdroj napětí (Ug) a dále je propojena na kolektor dalšího tranzistoru (Tj), jehož báze je přes odpor (Rg) propojena na Zenerovu diodu (Dj).