CS223791B1

CS223791B1 - Connection for the control of pulsation operation of the electromagnet

Info

Publication number: CS223791B1
Application number: CS302682A
Authority: CS
Inventors: Ivo Kouklik; Jaroslav Lorenc
Original assignee: Ivo Kouklik; Jaroslav Lorenc
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1983-11-25

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.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuit for controlling pulse operation of a knitting machine electromagnet comprising a capacitor, an electromagnet winding and a first switching element, wherein a first voltage source is connected parallel to the condenser and a second switching element connected to the second voltage source in parallel. connected to the solenoid winding.

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 pohyb2It is known to use pulse-controlled electromagnetic transducers in small-diameter circular knitting machines for knitting patterns which, by means of electromagnets acting on the respective movement elements, cause the needles to be brought into working positions according to a predetermined program. With a large number of needles and high revolutions in the fabric part, great demands are placed on the rapid increase of the current in the electromagnet winding and its overall course. The solenoid control circuits are usually built into the machine stand and exposed to considerable temperature differences which cause it, along with the warming of the solenoid windings, to cause undesirable changes in the current waveform, which results in those needles that are required by a predetermined program. In devices using thyristor as switching elements, it happens that the thyristor does not switch off because the current flowing through it is not sufficient to fall below the holding value of the thyristor current in the required period of time. Likewise, the reverse current flowing in the blame of the electromagnet, which is intended to interfere with the remanent magnetism in motion.

223 791 livých mechanických prvcích, může způsobovat nežádoucí chyby ve vzoru, jestliže jeho velikost a tvar průběhu ae odchýlí od požadovaných hodnot.223 791 mechanical mechanical elements may cause undesirable pattern errors if its size and shape ae deviate from the desired values.

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.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome these disadvantages, which is essentially accomplished in that the first switching element comprises two transistors, the first of which is connected via resistors to the cathode of a Zener diode. is coupled to the emitter of the first transistor, wherein a terminal from the machine control device and a second voltage source are coupled to the cathode of the Zener diode.

Zapojení podle vynálezu je v příkladném provedení znázorněno na výkresech, kde značí, obr. 1 elektrické schéma zapojení, obr. 2 průběh proudu ve vinutí elektromagnetů.The circuit according to the invention is illustrated by way of example in the drawings, in which: FIG. 1 is an electrical circuit diagram; FIG. 2 shows the current waveform in the electromagnet windings.

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 dioduThe winding of the electromagnets M is connected to the capacitor by a first switching element consisting of a pair of transistors and a temperature-dependent resistance Rg, which is grounded together with the capacitor C ₂ . The windings of the electromagnets M are connected to the collectors of transistors T * and T ^, the transistor emitter being connected on the base of transistor T ^, whose emitter is connected to the resistor Eg, to which the capacitor C ^ · 3ase of transistor is connected in parallel R ^, which is grounded by one terminal and connected to the cathode of the Zener diode Dp, the anode of which is also grounded, via a resistor R ^ through the other terminal. The cathode of diode Dj is connected to the input terminal IN to which are supplied signals from the control, i.e. a patterning device of the machine and through a resistor ^to voltage U ^ j · M electromagnet windings and capacitor C ₂ are connected via a separating diode

- 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.- 3 223 791 connected to a voltage source which is lower than the voltage of the source gg and further through the resistance βθ and diode D? per transistor emitter £ 3. The other terminal of the solenoid winding f11 is further over the resistor R? and the diode Dg also connected to the emitter of transistor £ 3. The transistor £ 3 together with the β transistor £ g, whose emitter is connected to the base of transistor £ 3, forms a second switching element. The collectors of the two transistors Tg ^and β3 are connected to a voltage source Ug. The base of the transistor 8g is connected to the collector of the transistor _8f having the emitter connected to ground and the base is connected via a resistor to the cathode of the Zener diode D ^.

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 velikostThe function of the wiring described above is as follows. In the initial state, the Zener diode D1 is shorted by a signal at terminal U, thereby closing transistors T1, T1 and P3. The voltage from the source Ug applied to the collector of transistor T1 and to the base of transistor 8g causes the opening of a pair of transistors Tg and T3, respectively. the switching of the second switching element, and the current from the voltage source Ug flows through transistor 33, where one branch of diode D3 and resistor θθ charges capacitor Cg and across the other branch of diode Dg and resistor γγ flows through winding of electromagnet M also to capacitor Cg. This second branch creates a series circuit R-L-C, in which an aperiodic transient state occurs, which results in the return current, the magnitude of which is determined by the resistance R?, Flowing through the winding of the electromagnet M throughout the charge of the capacitor Cg. The current pattern created by this circuit is very advantageous for interfering with retentive magnetism in mechanical movable elements which are controlled by an electromagnet and have a great influence on the flawless patterning of the fabrics. The maximum charge current is determined by the resistance value Εθ and the maximum value

223 791 zpětného proudu ve vinutí elektromagnetů M hodnotou odporu R?.223 791 of the reverse current in the winding of the electromagnets M by the resistance value R ?.

řŘ

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,When the trigger pulse arrives at terminal V, which is programmed to indicate that the next needle or needle group is to be brought into working position, the Zener diode D1 opens, and its voltage reaches the nominal value given by its zener voltage. This opens the transistor Tp first, causing the pair of transistors T ₂ and T to close and thus disconnecting the voltage source U ₂ from the windings of the electromagnets M and capacitors £ _2. This disconnection of the voltage source U ₂ occurs when the voltage rise dU / dt on the diode reaches a value of about one volt and since the transistors T ^ and T ^ only open at almost full voltage on the diode Dp, there can be no case that both switching elements, ie transistors T ₂ ,

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·T ^ and Tp could operate simultaneously. As soon as the diode voltage reaches a non-nominal value, a pair of transistors T ^ and T ^ opens. The capacitor C ₂ , which is charged to the voltage of the source U ₂ , starts to discharge through the windings of the electromagnets M, transistor and resistance Rg to ground. This creates a series resonant circuit RLC. The values of these elements are chosen so that a periodic transient state occurs with a very steep current increase in the resulting series resonant circuit, which causes a rapid excitation of the electromagnets J1. Iroud in the circuit reaches the value of imax (Fig. 2) at time ie and due to the back stabilization given by the capacitance of capacitors Cp it drops to the value i ^^ at time t ₂ . As soon as the voltage at capacitors C ₂ drops below the voltage of the source Up, the diode opens and current from the lower voltage source starts to flow through the circuit. The reference voltage on the Zener diode together with the resistors Rp R ^> transistors T ^, T ^ and the temperature-dependent resistor form an adjustable, temperature compensated current stabilizer current for the winding of the electromagnets M. The flowing stabilized current is determined by an adjustable resistor R ^. 223 791, the ximole current is then limited by the resistance value R ^ · The resistance Rg connected in the emitter of the transistor provides temperature compensation of the current stabilizer ·

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·At the time t ^, the trigger pulse is terminated, the diode is shorted again, transistors Tp and ee close, thereby opening a pair of transistors ^{and a} diode 1λ> and a resistor R? current to flow through the winding of the electromagnet M in the opposite direction and reaches the CA value of t ^ · Simultaneously with this current flows through the diode and resistor Βθ and charges capacitor _C2 to a voltage source U ₂ ·

V čase t^ je kondenzátor C₂ nabit a proud ve vinutí elektromagnetu M klesá k nule. 7 čase tg se celý cyklus opět opakuje.At time t ^, the capacitor _C2 is charged and the current in the windings of the electromagnet M decreases to zero. At time tg the whole cycle is repeated again.

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.The main advantage of the invention is that the wiring operates with only two different voltages and is controlled from one point, wherein the switching elements for supplying the electromagnet simultaneously form a continuously adjustable, temperature compensated current stabilizer with delayed stabilization and overcurrent limitation.

Claims

SUBJECT MATTER

223 791

1 «Circuit for controlling pulse operation of a knitting machine solenoid comprising a capacitor, a solenoid winding and a first switching element, wherein a first voltage source is connected in parallel to the capacitor via a decoupling diode and a second switching element connected to a second voltage source parallel connected to the winding electromagnet, characterized in that the first switching element consists of two transistors (T ^, T ^), the first of which is energized by its base through resistors (R ^, R ^) on the cathode of the Zener diode (Dj), whose anode is grounded, the second transistor (T ^) is grounded through the resistor (Rg) and its base is connected to the emitter of the first transistor (T ^), with the Zener diode cathode (D ^ J being connected to the machine control terminal and the second voltage source) Ug) ·

2. Connection according to claim 1, characterized in that the second voltage source (U2) is connected to both ends of the winding of the electromagnet (M) by two branches, each comprising a diode (D ^, Dg) and a resonant (Rg, R?). , while the diodes (Dj, Dg) determine the opposite waveforms of the winding ·

3. Connection according to claim 1, 2, characterized in that the base of the transistor (Tg) of the second switching element, whose emitter is connected on the basis of the second transistor (T ^), is connected via a resistor (R ^) to the second voltage source (Ug). it is further connected to the collector of another transistor (Tj), the base of which is connected via a resistor (Rg) to a Zener diode (Dj).