RU2486656C1 - Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor - Google Patents

Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor Download PDF

Info

Publication number
RU2486656C1
RU2486656C1 RU2012106040/07A RU2012106040A RU2486656C1 RU 2486656 C1 RU2486656 C1 RU 2486656C1 RU 2012106040/07 A RU2012106040/07 A RU 2012106040/07A RU 2012106040 A RU2012106040 A RU 2012106040A RU 2486656 C1 RU2486656 C1 RU 2486656C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
supply voltage
coil
working
wave
waves
Prior art date
Application number
RU2012106040/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Андреевна Нейман
Владимир Юрьевич Нейман
Екатерина Анатольевна Ерыгина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет"
Priority to RU2012106040/07A priority Critical patent/RU2486656C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486656C1 publication Critical patent/RU2486656C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor involves delivery of supply voltage half-waves with one polarity to working-stroke coil and supply voltage half-waves with the other polarity to idle-stroke coil. At that the first half-wave of supply voltage is delivered to working-stroke coil, the second and fourth half-wave of supply voltage with a pause in-between is delivered to idle-stroke coil, the fifth half-wave of supply voltage is delivered to working-stroke coil and after a pause during odd number of supply voltage half-waves the above sequence of pulses to coils is repeated. Thus, for the working cycle period the striker receives kinetic energy of four supply voltage pulses: twice kinetic energy of the striker increases due to electromagnetic energy of the working-stroke coil and twice due to electromagnetic energy of the idle-stroke coil.
EFFECT: increase of energy for a single beat of the striker.
1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором возвратно-поступательное движение бойка осуществляется за счет катушек рабочего и холостого хода, питающихся от однофазного источника.The invention relates to electrical engineering, in particular to the control of electric machines, and can be used in shock devices with a linear electromagnetic motor, in which the reciprocating movement of the striker is carried out due to the working and idling coils, powered from a single-phase source.

Известен способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения [А.с. 1403327 СССР, М. Кл. Н02Р 7/62. Способ питания электромагнитного двигателя возвратно-поступательного действия. / В.Н.Ряшенцев, Н.П.Ряшенцев, А.Н.Ряшенцев. - №3511325/24-07; заявл. 12.11.82; опубл. 15.06.88, Бюл. №22. - 4 с], состоящий в поочередной подаче импульсов питающего напряжения на катушки рабочего и холостого хода с паузой между ними. При этом подключение катушек рабочего и холостого хода двигателя к источнику питания осуществляется на время, меньшее длительности движения якоря под действием электромагнитных сил катушек рабочего и холостого хода.A known method of controlling a two-coil electromagnetic motor reciprocating [A. 1403327 USSR, M. Cl. H02P 7/62. A method of powering an electromagnetic reciprocating motor. / V.N. Ryashentsev, N.P. Ryashentsev, A.N. Ryashentsev. - No. 3511325 / 24-07; declared 12.11.82; publ. 06/15/88, bull. Number 22. - 4 s], consisting in the alternate supply of pulses of supply voltage to the working and idling coils with a pause between them. In this case, the connection of the working and idling coils of the engine to the power source is carried out for a time shorter than the duration of the armature under the influence of electromagnetic forces of the working and idling coils.

Недостатком этого способа управления является относительно низкая энергия единичного удара бойка, обусловленная тем, что за рабочий цикл осуществляется подача двух импульсов питающего напряжения на катушки рабочего и холостого хода с паузой между импульсами питающего напряжения, в течение которой боек движется за счет накопленной электромагнитной энергии.The disadvantage of this control method is the relatively low energy of a single impact of the striker, due to the fact that during the duty cycle two pulses of the supply voltage are supplied to the working and idle coils with a pause between the supply voltage pulses, during which the striker moves due to the accumulated electromagnetic energy.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения [А.с. 1525856 СССР, М. Кл. Н02Р 7/62. Способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем. / А.А.Перьев, Е.М.Тимошенко, А.Л.Осокин, В.М.Борисов. - №4104981/24-07; заявл. 30.05.86; опубл. 30.11.89, Бюл. №44. - 3 с.], состоящий в поочередной подаче полуволн питающего напряжения различной полярности на катушки прямого и холостого хода, при этом за время полного рабочего цикла первую полуволну питающего напряжения подают на катушку рабочего хода, вторую полуволну питающего напряжения - на катушку холостого хода, третью полуволну питающего напряжения - на катушку рабочего хода, а после паузы в течение нечетного числа полуволн повторяют указанную последовательность подачи импульсов напряжения на катушки. Отличительной особенностью этого способа управления является то, что за время рабочего цикла боек получает кинетическую энергию за три импульса питающего напряжения: два раза кинетическая энергия увеличивается за счет электромагнитной энергии катушки рабочего хода и один раз - за счет электромагнитной энергии катушки холостого хода.Closest to the technical nature of the present invention, a method for controlling a two-coil electromagnetic reciprocating motor [A.S. 1525856 USSR, M. Cl. H02P 7/62. A method of controlling a two-coil electromagnetic motor. / A.A. Periev, E.M. Timoshenko, A.L. Osokin, V.M. Borisov. - No. 4104981 / 24-07; declared 05/30/86; publ. 11/30/89, Bull. No. 44. - 3 s.], Which consists in alternately supplying half-waves of supply voltage of different polarity to direct and idle coils, while during the full working cycle, the first half-wave of supply voltage is fed to the working coil, the second half-wave of supply voltage to the idling coil, the third a half-wave of supply voltage - to the coil of the working stroke, and after a pause for an odd number of half-waves repeat the specified sequence of supplying voltage pulses to the coils. A distinctive feature of this control method is that during the working cycle the firing pin receives kinetic energy in three pulses of the supply voltage: twice the kinetic energy increases due to the electromagnetic energy of the working coil and once - due to the electromagnetic energy of the idling coil.

Недостатком этого способа управления является относительно низкая энергия единичного удара бойка, обусловленная тем, что за время рабочего цикла боек приобретает кинетическую энергию за три импульса питающего напряжения.The disadvantage of this control method is the relatively low energy of a single impact of the striker, due to the fact that during the working cycle of the striker acquires kinetic energy in three pulses of supply voltage.

Изобретение направлено на увеличение энергии единичного удара бойка.The invention is aimed at increasing the energy of a single striking blow.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, состоящем в подаче на катушку рабочего хода полуволн питающего напряжения одной полярности, а на катушку холостого хода - полуволн питающего напряжения другой полярности, при этом первую полуволну питающего напряжения подают на катушку рабочего хода, вторую и четвертую полуволны питающего напряжения с паузой между ними - на катушку холостого хода, пятую полуволну питающего напряжения - на катушку рабочего хода, а после паузы в течение нечетного числа полуволн питающего напряжения повторяют указанную последовательность подачи импульсов питающего напряжения на катушки.The problem is solved in that in the proposed method for controlling a two-coil electromagnetic motor of reciprocating motion, which consists in supplying half-waves of supply voltage of one polarity to the working coil coil and half-waves of supply voltage of another polarity to the idling coil, while the first half-wave of supply voltage is supplied to the working coil, the second and fourth half-waves of the supply voltage with a pause between them - to the idling coil, the fifth half-wave of the supply voltage - to the working stroke coil, and after a pause for an odd number of half-waves of the supply voltage, the indicated sequence of supplying the supply voltage pulses to the coils is repeated.

В качестве примера реализации предлагаемого способа управления на фиг.1 показан двухкатушечный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, а на фиг.2 - временные диаграммы работы двигателя.As an example of the implementation of the proposed control method, figure 1 shows a double coil electromagnetic reciprocating engine, and figure 2 is a timing diagram of the engine.

Двухкатушечный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения (фиг.1) содержит магнитопровод 1 с катушкой 2 рабочего хода и катушкой 3 обратного хода, направляющую втулку 4 с бойком 5, установленным с возможностью поочередного взаимодействия с рабочим инструментом 6 и подпружиненным буфером 7.The two-coil electromagnetic reciprocating motor (Fig. 1) contains a magnetic circuit 1 with a working coil 2 and a reverse coil 3, a guide sleeve 4 with a striker 5, mounted with the possibility of alternating interaction with the working tool 6 and the spring-loaded buffer 7.

На фиг.2 показаны временные диаграммы питающего источника переменного напряжения Uи, напряжения на катушке рабочего хода Upx, напряжения на катушке холостого хода Uxx, X - перемещение бойка (нижняя точка на кривой перемещения соответствует положению бойка в момент его контакта с рабочим инструментом, верхняя точка - положению бойка в конце холостого хода).Figure 2 shows the timing diagrams of the supply source of an alternating voltage U and , the voltage on the coil of the working stroke U px , the voltage on the coil of idling U xx , X is the movement of the striker (the lower point on the displacement curve corresponds to the position of the striker at the moment of its contact with the working tool , the highest point is the position of the striker at the end of idle).

На интервале времени t1…t4 осуществляется холостой ход бойка, на интервале t4…t7 - рабочий ход бойка.On the time interval t 1 ... t 4 the striker is idling, on the interval t 4 ... t 7 is the striker working stroke.

Предлагаемый способ управления осуществляется следующим образом.The proposed control method is as follows.

В момент времени t1 на катушку 2 рабочего хода подают полуволну питающего напряжения и боек 5 под действием электромагнитных сил, создаваемых катушкой 2 рабочего хода, перемещается по направляющей втулке 4 в сторону подпружиненного буфера 7. В результате перемещения бойка 5 в катушке 3 холостого хода образуется рабочий воздушный зазор. В момент времени t2 подается импульс питающего напряжения на катушку 3 холостого хода и боек 5 под действием электромагнитных сил катушки 3 холостого хода получает дополнительное ускорение и продолжает движение по направляющей втулке 4 в направлении подпружиненного буфера 7.At time t 1 , a working wave coil 2 is supplied with a half-wave of supply voltage and strikers 5 under the action of electromagnetic forces generated by the working stroke coil 2, moves along the guide sleeve 4 towards the spring-loaded buffer 7. As a result of movement of the striker 5 in the idling coil 3, working air gap. At time t 2 , a pulse of supply voltage is supplied to the idle coil 3 and the strikers 5 under the action of electromagnetic forces of the idle coil 3 receives additional acceleration and continues to move along the guide sleeve 4 in the direction of the spring-loaded buffer 7.

В период паузы между полуволнами питающего напряжения на интервале t3…t4 боек 5, двигаясь по инерции, сжимает подпружиненный буфер 7, останавливается и изменяет направление движение на противоположное.During a pause between the half-waves of the supply voltage in the interval t 3 ... t 4 of the strikers 5, moving by inertia, compresses the spring-loaded buffer 7, stops and reverses the direction of movement.

В момент времени t4 повторно подается полуволна питающего напряжения на катушку 3 холостого хода и боек 5 под действием электромагнитных сил катушки 3 холостого хода и накопленной потенциальной энергии подпружиненного буфера 7 ускоренно перемещается по направлению к рабочему инструменту 6.At time t 4 , a half-wave of supply voltage is re-applied to the idle coil 3 and the strikers 5 under the action of electromagnetic forces of the idle coil 3 and the accumulated potential energy of the spring buffer 7 is accelerated towards the working tool 6.

Для обеспечения способа управления повторная подача полуволны питающего напряжения на катушку 3 холостого хода осуществляется после паузы через одну положительную полуволну питающего напряжения, в результате чего боек 5 имеет возможность пройти точку магнитного равновесия и создать рабочий воздушный зазор в катушке 3 холостого хода с противоположной подпружиненному буферу 7 стороны.To provide a control method, the half-wave of the supply voltage is re-fed to the idle coil 3 after a pause through one positive half-wave of the supply voltage, as a result of which the firing pin 5 is able to pass the point of magnetic equilibrium and create a working air gap in the idle coil 3 with the opposite spring loaded buffer 7 side.

В момент времени t5 подается полуволна питающего напряжения на катушку 2 рабочего хода, под действием электромагнитных сил которой, боек 5, получая дополнительное ускорение, движется в направлении рабочего инструмента 6.At time t 5 , a half-wave of supply voltage is supplied to the working stroke coil 2, under the influence of the electromagnetic forces of which, the striker 5, receiving additional acceleration, moves towards the working tool 6.

В момент времени t7 боек 5 наносит удар по рабочему инструменту 6 и отскакивает от него в направлении подпружиненного буфера 7, после чего цикл повторяется. Каждый последующий цикл после нечетного числа полуволн питающего напряжения осуществляется с паузой между циклами.At time t 7, the striker 5 strikes the working tool 6 and bounces from it in the direction of the spring-loaded buffer 7, after which the cycle repeats. Each subsequent cycle after an odd number of half-waves of supply voltage is carried out with a pause between cycles.

В данном способе управления повторная подача полуволны питающего напряжения на катушку 2 рабочего хода в начале каждого нового цикла осуществляется после паузы, в результате чего боек 5 имеет возможность пройти точку магнитного равновесия и создать рабочий воздушный зазор с противоположной рабочему инструменту 6 стороны.In this control method, re-supplying a half-wave of supply voltage to the working coil 2 at the beginning of each new cycle is carried out after a pause, as a result of which the firing pin 5 is able to pass the point of magnetic equilibrium and create a working air gap from the opposite side of the working tool 6.

Таким образом, в определенной последовательности на катушку 2 рабочего хода подают полуволны питающего напряжения одной полярности, а на катушку 3 холостого хода - другой полярности.Thus, in a certain sequence, the half-wave of the supply voltage of one polarity is fed to the working coil 2, and the other polarity to the idling coil 3.

Для осуществления запуска электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения, работающего в соответствии с предлагаемым способом управления, необходимо определенное чередование в подаче полуволн питающего напряжения и выдерживания паузы между ними, а именно: первую положительную полуволну питающего напряжения подают на катушку 2 рабочего хода, вторую и четвертую отрицательные полуволны питающего напряжения с паузой между ними подают на катушку 3 холостого хода, пятую положительную полуволну питающего напряжения - на катушку 2 рабочего хода, а после паузы в течение нечетного числа полуволн питающего напряжения повторяют указанную последовательность подачи импульсов питающего напряжения на катушки.To start the electromagnetic reciprocating motor operating in accordance with the proposed control method, a certain alternation in supplying half-waves of supply voltage and maintaining a pause between them is necessary, namely: the first positive half-wave of supply voltage is supplied to the coil 2 of the working stroke, the second and fourth negative half-waves of the supply voltage with a pause between them are fed to the idle coil 3, the fifth positive half-wave of the supply voltage to the cat eye 2 of the working stroke, and after a pause for an odd number of half-waves of the supply voltage, the indicated sequence of supplying pulses of the supply voltage to the coils is repeated.

Таким образом, за время рабочего цикла боек получает кинетическую энергию за четыре импульса питающего напряжения вместо трех в прототипе. Два раза кинетическая энергия бойка увеличивается за счет электромагнитной энергии катушки рабочего хода и два раза за счет электромагнитной энергии катушки холостого хода.Thus, during the working cycle, the firing pin receives kinetic energy for four pulses of the supply voltage instead of three in the prototype. Two times the kinetic energy of the striker is increased due to the electromagnetic energy of the working coil and two times due to the electromagnetic energy of the idling coil.

Предлагаемый способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения позволяет повысить энергию единичного удара бойка.The proposed method of controlling a double coil electromagnetic reciprocating engine allows to increase the energy of a single striker hit.

Claims (1)

Способ управления двухкатушечным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, состоящий в подаче на катушку рабочего хода полуволн питающего напряжения одной полярности, а на катушку холостого хода - полуволн питающего напряжения другой полярности, отличающийся тем, что первую полуволну питающего напряжения подают на катушку рабочего хода, вторую и четвертую полуволны питающего напряжения с паузой между ними - на катушку холостого хода, пятую полуволну питающего напряжения - на катушку рабочего хода, а после паузы в течение нечетного числа полуволн питающего напряжения повторяют указанную последовательность подачи импульсов питающего напряжения на катушки. A method for controlling a two-coil electromagnetic reciprocating engine, which consists in supplying half-waves of supply voltage of one polarity to the idling coil, and half-waves of feeding voltage of a different polarity to the idling coil, characterized in that the first half-wave of the supply voltage is supplied to the running coil, the second and the fourth half-wave of supply voltage with a pause between them - to the idling coil, the fifth half-wave of supply voltage - to the working coil, and after a pause in the flow of an odd number of half-waves of the supply voltage repeats the specified sequence of supplying pulses of the supply voltage to the coils.
RU2012106040/07A 2012-02-20 2012-02-20 Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor RU2486656C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106040/07A RU2486656C1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106040/07A RU2486656C1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2486656C1 true RU2486656C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106040/07A RU2486656C1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486656C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1525856A1 (en) * 1986-05-30 1989-11-30 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Method of controlling two-coil electromagnetic motor
SU1577064A1 (en) * 1987-01-15 1990-07-07 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Method of controlling electromagnetic motor of reciprocating motion
RU2127017C1 (en) * 1995-11-21 1999-02-27 Институт горного дела СО РАН Method for controlling linear single-winding percussive electromagnetic motor
US6661636B2 (en) * 1999-09-16 2003-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Method for controlling an electromechanical actuator drive
RU2234789C2 (en) * 2001-11-28 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Reversible pulse-controlled electromagnetic drive
EP2120011A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-18 Funai Electric Co., Ltd. Vibrating element
RU2402859C1 (en) * 2008-03-26 2010-10-27 Панасоник Электрик Воркс Ко., Лтд. Electromagnetic power drive excitation method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1525856A1 (en) * 1986-05-30 1989-11-30 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Method of controlling two-coil electromagnetic motor
SU1577064A1 (en) * 1987-01-15 1990-07-07 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Method of controlling electromagnetic motor of reciprocating motion
RU2127017C1 (en) * 1995-11-21 1999-02-27 Институт горного дела СО РАН Method for controlling linear single-winding percussive electromagnetic motor
US6661636B2 (en) * 1999-09-16 2003-12-09 Siemens Aktiengesellschaft Method for controlling an electromechanical actuator drive
RU2234789C2 (en) * 2001-11-28 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Reversible pulse-controlled electromagnetic drive
RU2402859C1 (en) * 2008-03-26 2010-10-27 Панасоник Электрик Воркс Ко., Лтд. Electromagnetic power drive excitation method
EP2120011A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-18 Funai Electric Co., Ltd. Vibrating element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012101646A4 (en) Method and Apparatus for Converting Between Electrical and Mechanical Energy
RU2012131363A (en) ELECTRIC TOOTHBRUSH WITH POWER DRIVE LOCATED IN THE BRUSH HEAD
EA201390013A1 (en) MAGNETIC DRIVE RETURN AND TRANSMISSIVE MOTOR AND THE PROCESS OF USING REVERSE MAGNETIC SWITCHING
RU2008138130A (en) METHOD OF PISTON ADJUSTMENT IN A LINEAR COMPRESSOR
RU2486656C1 (en) Method for control of reciprocable double-coiled electromagnetic motor
JP2016519268A (en) Magnetic drive system and method
WO2018028493A1 (en) Resonant impact electric linear impact apparatus
RU2472243C1 (en) Method to control double-coil electromagnetic motor of impact effect
RU2642199C1 (en) Downhole seismic source
RU2496214C2 (en) Synchronous electromagnetic motor of back-and-forth movement
RU2455145C1 (en) Linear electromagnetic percussion-type motor
AU2013100795B4 (en) Method and Apparatus for Converting Between Electrical and Mechanical Energy
RU2491701C2 (en) Synchronous electromagnetic percussion mechanism
SU1525856A1 (en) Method of controlling two-coil electromagnetic motor
SU1700226A1 (en) Percussion unit of electromagnetic perforator
SU779048A1 (en) Burnishing apparatus
RU115713U1 (en) CYCLE MANIPULATOR
EA200701722A1 (en) ELECTRODYNAMIC DRIVE
RU162786U1 (en) SHOCK DEVICE FOR DESTRUCTION OF VALVES IN BUNKERS
RU2491709C1 (en) Electric drive of reciprocating action for impulse vibration source
RU2642006C1 (en) Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber
RU2436222C1 (en) Method to generate reciprocal motion of anchor with electromagnet drive
RU2009873C1 (en) Electric shock machine
RU2508980C2 (en) Synchronous electromagnetic percussion-type machine
RU2019115269A (en) Method of remote directed electromagnetic energy impact on external bodies

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170221