RU1820949C

RU1820949C - Размагничивающее устройство

Info

Publication number: RU1820949C
Authority: RU
Inventors: Михаил Федорович Смирный; Николай Евгеньевич Дремач
Original assignee: Луганский Машиностроительный Институт
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Использование: в размагничивающих устройствах. Сущность изобретени : устройство содержит размагничивающую катушку , блок формировани импульсов размагничивающего тока и позвол ет существенно уменьшить энергозатраты на размагничивание изделий с различной коэрцитивной силой и конфигурацией. Также повысить качество процесса размагничивани за счет введени конденсатора, включенного параллельно размагничивающей катушке, и блока формировани управл ющих сигналов , включающего в себ понижающий трансформатор, стробируемый компаратор напр жени , инвертор, двухканальный мультиплексор. Двоичный счетчик импульсов сети с регулируемым коэффициентом пересчета, формирователь стробирующих импульсов, регулируемый источник посто нного напр жени , стробируемый генератор , управл емый напр жением, двоичный счетчик импульсов, двоичный счетчик импульсов размагничивани . Аналого-цифро- вой преобразователь, схему элементов 2 ИЛИ, элемент 2 И, двухканальный демуль- типлексор, цифровую схему сравнени . 2 ил. ел с

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к размагничивающим устройствам .

Цель изобретени - повышение качества размагничивани и снижение энергетических затрат.

ч На фиг. 1 представлена структурна схе- ма размагничивающего устройства: на фиг.2 - временные диаграммы работы.

Устройство содержит блок формировани управл ющих сигналов 22, включающий в себ понижающий трансформатор напр жени 1, соединенный с первым входом стробируемого компаратора напр жени 2, выход которого напр мую и через инвертор

3, подключен соответственно к первому и второму входам двухканального мультиплексора 4. Выход последнего соединен с первым входом стробировани генератора 8, управл емого напр жением, первым входом обнулени двоичного счетчика импульсов 9 и входом двоичного счетчика импульсов сети с регулируемым коэффициентом пересчета 5, первый выход которого соединен с формирователем стробирующих импульсов 6, а второй выход - с третьим входом управлени мультиплексора 4, со вторым входом управлени двухканального демультиплексора 15 и с входом двоичного счетчика импульсов размагничивани 10.

00

ю о о ю

Сл)

Первые выходы двоичного-счетчика 10 соединены с первыми входами схемы элементов 2ИЛИ. а второй выход - с третьим входом стробируемого компаратора напр жени 2. Устройство снабжено регулируемым источником посто нного напр жени 7, выход которого подключен к второму входу стробируемого генератора В, управл емого напр жением, и входу аналого-цифрового преобразовател 11, выходы последнего соединены с вторыми входами схемы элементов 2ИЛИ 12, причем выход стробируемого генератора, управл емого напр жением, 8 подключен к второму входу двоичного счетчика импульсов 9,,выходы которого соединены с вторыми входами цифровой схемы сравнени 13. Первые входы последней подключены к выходам схемы элементов 2ИЛИ 12, а выход цифровой схемы сравнени 13 соединен со вторым входом элемента 2И 14, первый вход которого подключен к выходу формировател стробирующих импульсов 6. Выход элемента 2И 14 соединен с первым входом двухканального демультиплексора 15, выходы которого подключены к блоку формировани импульсов размагничивани 23 и непосредственно к усилител м тока 16 и 17, выходы последних подсоединены к входам управлени включенных встречно-параллельно тиристорных оптопар 18 и 19. Опто- пэры 18 и 19 коммутируют сетевое напр жение промышленной частоты на размагничивающий контур 24, включающий в себ размагничивающую катушку 20 и конденсатор 21.

Размагничивающее устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все двоичные счетчики обнулены. На регулируемом источнике посто нного напр жени 7 установлено значение напр жени , которое на аналого-цифровом преобразователе 11 выставл ет начальный, например, дес тиразр дный адрес 00010000002 64ю, поступающий через вторые входы схемы элементов 2ИЛИ на первые входы цифровой схемы сравнени 13, на выходе которой находитс сигнал нулевого логического уровн , обеспечивающий нахождение тиристорных оптопар 18 и 19 в неотпертом состо нии . Напр жение, выставленное на регулируемом источнике посто нного напр жени 7, подаетс также на стробируе- мый генератор 8, управл емый напр жением, максимальна частота которого определ етс из формулы

ff-макс 2 fcl

где Тгмакс - максимальна частота генерато- ра, управл емого напр жением, Гц;

п - разр дность цифровой схемы сравнени и двоичных счетчиков;

fc - частота промышленной сети, Гц. Генератор 8, управл емый напр жением , не вырабатывает импульсы, так как на его первом входе стробировани находитс уровень логического нул , поступающий с выхода мультиплексора 4. Частота стробируемого генератора 8. управл емого напр жением , и начальный адрес аналого-цифрового преобразовател 11 устанавливаютс таким образом, что за половину периода сети между импульсом стробируемого генератора 8, управл емого

5 напр жением, пор дковый номер которого соответствует двоичному коду, выставленному на аналого-цифровом. преобразователе 11, и окончанием полупериода сети помещаетс , например, 64 импульса етро0 бируемого генератора 8, управл емого напр жением . Это обеспечивает последовательность из 64 импульсов управлени с начальной фазой, котора может задаватьс в пределах от 0 до 15/16 тг(при

5 дес тиразр дной цифровой схеме сравнени 13) полупериода сетевого напр жени с помощью регулируемого источника посто нного напр жени 7 и аналого-цифрового преобразовател 11,

0 Дл запуска устройства (фиг.1, точка 13) на второй вход стробируемого компаратора напр жени 2 поступает импульс запуска (см.фиг.2), разрешающий работу (момент времени ti) блока формировани управл ю5 щих сигналов 22 и устройства в целом. В результате этого пониженное трансформатором 1 синусоидальное напр жение (точка 1) подаетс на первый вход компаратора 2, на выходе которого (точка 2) по вл ютс

0 пр моугольные импульсы ТТЛ-уровн . Их фаза с большой точностью совпадает с фазой положительной полуволны сетевого напр жени благодар применению интегрального компаратора. На выходе ин5 вертора 3 (точка 3) по вл ютс пр моугольные импульсы, соответствующие по фазе отрицательной полуволне сетевого напр жени . Обе последовательности импульсов подаютс на первый и второй входы двухка0 нального мультиплексора 4, а так как на третьем управл ющем входе его присутствует напр жение погического нулевого уровн (точка 4), то с выхода мультиплексора 4 (точка 5) на первый вход стробировани

5 генератора 8, управл емого напр жением, на первый вход обнулени двоичного счетчика импульсов 9 и вход двоичного счетчика импульсов сети с регулируемым коэффициентом пересчета 5 (например, с коэффици- ентом равным 3) поступают пр моугольные

импульсы, совпадающие по фазе с положительной полуволновой сетевого напр жени .

По окончании третьего импульса в момент времени te (см.фиг.2) на втором выходе двоичного счетчика импульсов сети 5 формируетс уровень логической единицы (точка 4), который переключает мультиплексор 4 на передачу пр моугольных импульсов, соответствующих отрицательной полуволне сетевого напр жени и поступающих с инвертора 3, причем врем переключени составл ет дес тки наносекунд, что не вносит существенной погрешности в управление. Соответственно в момент времени t (см.фиг.2) на второй выходе двоичного счетчика импульсов сети 5 снова установитс уровень логического нул и т.д. Далее двоичный счетчик импульсов размагничивани 10 подсчитывает эти перепады логического уровн на втором выходе счетчика импульсов сети 5.

При поступлении пр моугольных импульсов положительной пол рности (точка 5) на первый вход стробировани генерато- ра 8, управл емого напр жением, последний вырабатывает последовательность импульсов с заранее заданной частотой, котора поступает на второй вход двоичного счетчика импульсов 9, на первый вход кото- рого также поступают импульсы с выхода мультиплексора 4 (точка 5), обеспечивающие обнуление счетчика 9 после каждого подсчета последовательности импульсов, пришедшей со стробируемого генератора 8, управл емого напр жением, в момент, когда на первом входе двоичного счетчика 9 сформирован уровень логического нул . Таким образом на выходах счетчика импульсов 9 образуетс двоичный опорный код, подаваемый на вторые входы цифровой схемы сравнени 13. На двоичном счетчике импульсов размагничивани 10 формируетс последовательный код управлени , увеличивающийс на единицу через каждые три периода сетевого напр жени . Этот код по- даетс на первые входы схемы элементов. 2ИЛИ 12, на вторые входы которой поступает код начальной фазы управлени , оформи- рованныйанэлого-Цифровым преобразователем 11. Выходы схемы эле- ментов 2ИЛИ 12 подключены к первым входам цифровой схемы сравнени 13. Последн вырабатывает положительный импульс (точка 7, врем t2, фиг.,2) в момент равенства опорного кода и кода управлени (с учетом начальной фазы).

Импульс цифровой схемы сравнени 13 принимает второй вход элемента 2И 14, и при наличии на его первом входе уровн

логической единицы, поступающего с формировател стробирующих импульсов 6 (точка 8, фиг.2), этот импульс приходит на первый вход двухканального демультиплек- сора 15, который в зависимости от состо ни второго входа осуществл ет переключение импульсов управлени на два канала, соответственно дл положительной полуволны сетевого напр жени (точка 10, фиг.2) при наличии на втором входе демультиплексора 15 уровн логического нул и дл отрицательной полуволны (точка II, фиг.2) - при наличии уровн логической единицы. Выходы демультиплексора 15 подключены к блоку формировани импульсов размагничивающего тока 23 и непосредственно к входам усилителей тока 16 и 17, выходы которых соединены с входами управлени тиристорных оптопар 18 и 19. Последние включены встречно-параллельно, что позвол ет коммутировать сетевое напр жение 220 В промышленной частоты на размагничивающую катушку 20 и конденсатор 21, образующие размагничивающий контур 24. В результате наличи конденсатора 21 в катушке 20 обеспечиваетс непрерывное протекание импульсов размагничивающего тока с частотой пор дка 10 Гц и с относительно пологими фронтами . Формирователь стробирующих импульсов 6 обеспечивает отсутствие управл ющего импульса дл каждого третьего периода напр жени сети, что позвол ет конденсатору 21 разр жатьс дл дальнейшей корректной коммутации размагничивающего контура 24 (точка 12).

Последовательное увеличение угла отпирани тиристорных оптопар 18 и 19 (с помощью управл ющего кода на счетчике импульсов 10) приводит к уменьшению амп- литуды размагничивающих импульсов до нул за, например 64 полупериода колебаний контура размагничивани 24. В результате 64-й импульс, поступающий на вход двоичного счетчика импульсов размагничивани 10, вызывает на его втором выходе импульс переноса, который блокирует рабо- .ту стробируемого компаратора напр жени 2, поступа на его третий вход (см.фиг.1), а также обнул ет все двоичные счетчики (на схеме не показано). В результате устройство готово к следующему циклу размагничивани .

Данное размагничивающее устройство позвол ет дл изделий с различной коэрцитивной силой и конфигурацией устанавливатьначальную амплитуду размагничивающих импульсов в широких пределах, чем эконом тс энергетические затраты на размагничивание. Улучшение качества размагничивани достигаетс уменьшением частоты размагничивающих импульсов , сглаживанием их фронтов, что способствует проникновению пол на всю глубину детали и снижает значение размагничивающего тока, а также возможностью относительно плавного изменени амплитуды импульсов размагничивани от заранее заданного максимального значени до нул .

Claims

Формула изобретени Размагничивающее устройство, содержащее размагничивающую катушку, включенную на выходе блока формировани импульсов размагничивающего тока, о т л и чаю ще ее тем, что в устройство введены конденсатор, включенный параллельно размагничивающей катушке/блок формировани управл емых сигналов, содержащий понижающий трансформатор, соединенный с первым входом стробируемого компаратора напр жени , выход которого напр мую и через инвертор подключен соответственно к первому и второму входам двухканального мультиплексора, двоичный счетчик импульсов сети с регулируемым коэффициентом пересчета, двоичный счетчик импульсов размагничивани , формирователь строби- рующих импульсов, регулируемый источник посто нного напр жени , стробируемый генератор , управл емый напр жением, двоичныйсчетчик импульсов, аналого-цифровой преобразователь, схему элементов 2ИЛИ, цифровую схему сравнени , элемент 2И, двухканальный демультип- лексор, при этом выход мультиплексора соединен с первым входом стробировани

генератора, управл емого напр жением, с первым входом обнулени двоичного счетчика импульсов и с входом двоичного счетчика импульсов сети с регулируемым

коэффициентом пересчета, первый выход которого соединен с формирователем стро- бирующих импульсов, а второй выход соединен с третьим входом управлени мультиплексора, с вторым входом у прав л ени демультиплексора и с входом двоичного счетчика импульсов размагничивани , первые выходы которого соединены с первыми входами схемы элементов 2ИЛИ, а второй выход - с третьим входом стробируемого

компаратора напр жени , выход регулируемого источника посто нного напр жени подключен к второму входу стробируемого генератора,управл емого напр жением, и к входу аналого-цифрового преобразовател ,

выходы которого соединены с вторыми входами схемы элементов 2ИЛ И, выход стробируемого генератора, управл емого налр жением, подключен к второму входу двоичного счетчика импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами цифровой схемы сравнени , первые входы последней подключены к выходам схемы элементов 2ИЛИ, а выход цифровой схемы сравнени соединен с вторым входом элемента 2И, первый вход которого св зан с выходом формировател стробирующих импульсов , выход элемента 2И соединен с первым входом демультиплексора, выходы которого вл ютс выходами блока формировани управл емых сигналов и подключены к блоку формировани импульсов размагничивающего тока.

4j

«4 V) VI J 0 VI Ю VI

«ч, «

ViI

V

-

с

);

п

с

с

Г i

L

I

I I

If

Ki

«-1

ч

..

1

-.Ј

I I

I«

iI

м