SU1150676A1 - Устройство дл управлени электромагнитным механизмом - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ МЕХАНИЗМОМ , содержащее выводы дл  подключени  обмотки электромагнитного механизма, операционный усилитель, два резистивных делител  напр жени , два ключевых элемента , врем задающий конденсатор, четыре резистора, диод и выводы дл  подключени  источника питани , причем резистивные делители напр жени  включены параллельно выводам дл  подключени  источника питани , средн   точка первого резистивного делител  напр жени  через первый резистор подключена к неинвертирующему входу операционного усилител , средн   точка второго резистивного делител  напр жени  соединена с инвертирующим входом операционного усилител , выход операционного усилител  соединен с управл ющим входом первого ключевого элемента и через второй резистор со своим неинвертирующим входом, один из выводов первого ключевого элемента соединен с управл ющим входом второго ключевого элемента и через третий резистор с одним из выводов дл  подключени  источника питани , другой вывод первого ключевого элемента соединен с другим выводом дл  подключени  источника питани , один из выводов второго ключевого элемента соединен с одним вводом дл  подключени  источника питани , другой вывод второго ключевого элемента соединен с одним из выводов дл  подключени  обмотки электромагнитного механизма, другой вывод дл  подключени  которой соединен с другим выводом дл  подключени  источника питани , диод включен параллельно выводам дл  подключени  обмотки электромагнитного механизма в обратном направлении проводимости по отнощению к источнику питани , врем задающий конденсатор и четвертый резистор соединены последовательно и включены между одним выводом дл  подключе (Л ни  источника питани  и одним выводом первого ключевого элемента, отличающеес  тем, что, с целью повышени  стабильности среднего тока в обмотке электромагнитного механизма, в него введены стабилитрон, п тый и щестой резисторы, причем один из выводов стабилитрона соединен с одним выводом дл  подключени  источника питаел ни , другой вывод стабилитрона соединен через п тый резистор с другим выводом дл  о подключени  источника питани , а через О) щестой резистор - со средней точкой вто рого резистивного делител  напр жени , о: точка соединени  врем задающего конденсатора и четвертого резистора соединена со средней точкой первого резистивного делител .

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  и регулировани , в частности к устройствам импульсного управлени  электромагнитными механизмами (ЭММ).. Цель изобретени  - повышение стабильности величины среднего тока в обмотке ЭММ. На фиг. 1 представлена электрическа  схема предлагаемого устройства дл  управлени  электромагнитным механизмом; на фиг. 2 - эпюры напр жений источника питани  Uft, неинвертирующего Uj и инвертирующего Ug входов операционного усилител , а также эпюры тока второго ключа IK при малой величине реактивной составл ющей сопротивлени  обмотки ЭММ. Устройство дл  управлени  ЭММ (фиг. 1) содержит операционный усилитель 1, неинвертирующий вход которого соединен через первый резистор 2 со средней точкой первого резистивного делител  напр жени  питани  3, 4 и через второй резистор 5 с выходом операционного усилител  1, инвертирующий вход операционного усилител  1 соединен со средней точкой второго резистивного делител  напр жени  питани  6, 7, первый ключевой элемент 8, вывод управлени  которого соединен с выходом операционного усилител  1, второй вывод - с общей щиной , третий вывод соединен через третий резистор 9 с потенциальной шиной и выводом управлени  второго ключевого элемента 10, один из выводов которого соединен с потенциальной шиной, другой вывод второго ключевого элемента 10 соединен с вывбдом 11 дл  подключени  обмотки ЭММ, вывод 12 дл  подключени  которой соединен с общей щиной, диод 13, подключенный параллельно выводам 11 и 12, в обратном направлении проводимости по отношению к источнику питани , последовательно соединенные врем задающий конденсатор 14, один вывод которого соединен с шиной питани , и резистор 15 цепи отрицательной обратной св зи операционного усилител  1, дополнительно введенные стабилизатор напр жени  на последовательно включенных между шинами питани  стабилитроне 16 и резисторе 17, и резистор 18, соедин ющий выход стабилизатора напр жени  с инвертирующим входом операционного усилител  1, стабилитрон 16 подключен к шине питани , соединенной непосредственно с одним из выводов ключевого элемента 10, резистор 15 цепи отрицательной обратной св зи соедин ет среднюю точку первого резистивного делител  напр жени  питани  3, 4 с третьим выводом первого ключевого элемента 8. Устройство работает следующим образом . При подаче питающего напр жени  потенциал неинвертирующего входа операционного усилител , определ емый резистивноемкостным делителем 3,4, 14, превышает потенциал инвертирующего входа этого усилител , определ емый резистивным делителем напр жени  питани  6, 7, а также стабилитроном напр жени  16, 17 и резистором 18. В результате действи  безынерционной положительной обратной св зи на выходе операционного усилител  скачком устанавливаетс  высокий уровень напр жени  насыщени , приблизительно равный напр жению источника питани , открывающий ключевой элемент 8. На выводе ключевого элемента 8, соединенном с резисторами 9, 15 и управл ющим выводом ключевого элемента 10, устанавливаетс  напр жени , приблизительно равное потенциалу общей щины питани , открывающее ключевой элемент 10. Такое состо ние удерживаетс  до тех пор пока в результате зар да врем задающего конденсатора 14 через резисторы 3, 4, 15 и ключевой элемент 8 не наступает равенство напр жений на неинвертирующем и инвертирующем входах операционного усилител . Дальнейший зар д врем задающего конденсатора 14 приводит к переключению устройства . На выходе операционного усилител  скачком устанавливаетс  низкий уровень напр жени  насыщени , закрывающий ключи 8 и 10, а на неинвертирующем входе операционного усилител  скачком устанавливаетс  напр жени , определ емое резисторами 5, 2 цепи безынерционной положительной обратной св зи, разностью напр жений инвертирующего входа и выхода операционного усилител , а также напр жением на инвертирующем входе операционного усилител . Начинаетс  разр д врем задающего конденсатора 14 через резисторы 15,9 и резистивный делитель напр жени  питани  3,4, который продолжаетс  до момента выравнивани  напр жений неинвертирующего и инвертирующего входов операционного усилител , соответствующего моменту очередного переключени  устройства. Таким образом, на управл ющем выводе ключевого элемента 10 обеспечиваютс  незатухающие колебани  пр моугольных импульсов , коэффициент заполнени  которых определ етс  резистивными делител ми напр жени  питани  3,4 и 6,7, резисторами цепи безынерционной положительной обратной св зи 5 и 2, а также дополнительно введенными стабилизатором напр жени  16,17, резистором 18 и напр жением питани . В цепи, образованной источником питани , ключевым элементом 10, обмоткой ЭММ, подключаемой к выводам 11, 12, начинает протекать ток, величина котЬрого определ етс  напр жением питани , сопротивлением обмотки ЭММ и коэффициентом заполнени  поступающих на управл ющий вывод ключевого элемента 10 пр моугольных импульсов . Энерги , накопленна  в обмотке ЭММ, рассеиваетс  на диоде 13 при размыкании ключевого элемента 10.

При изменении напр жени  питани  резистивными делител ми напр жени  питани  3, 4 и 6, 7 обеспечиваетс  изменение потенциалов на инвертирующем и неинвертирующем входах операционного усилител  1. Потенциал Uj. на инвертирующем входе , соединенном резистором 18 с выходом стабилизатора напр жени  16, 17,Стабилизируетс  относительно шины питани , соединенной непосредственно со стабилитроном 16, чем обеспечиваетс  различна  крутизна изменени  потенциалов на входах операционного усилител  1 и, соответственно.

изменение скважности импульсов при изменении напр жени  питани .

Включение цепи инерционной отрицательной обратной св зи 14, 15 через ключевой элемент 8 обеспечивает достаточность крутизны изменени  коэффициента заполнени  дл  стабилизации величины среднего тока в обмотке ЭММ в широком диапазоне значений коэффициента заполнени .

Резистор 18 обеспечивает необходимую крутизну изменени  коэффициента заполнени ,

АК L 1 к t AlfL

/Ua

где дКД -крутизна изменени  коэффициента заполнени , обеспечивающа  стабилизацию величины среднего тока в обмотке ЭММ; (- крутизна изменени  напр жени  питани .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ МЕХАНИЗМОМ, содержащее выводы для подключения обмотки электромагнитного механизма, операционный усилитель, два резистивных делителя напряжения, два ключевых элемента, времязадающий конденсатор, четыре резистора, диод и выводы для подключения источника питания, причем резистивные делители напряжения включены параллельно выводам для подключения источника питания, средняя точка первого резистивного делителя напряжения через первый резистор подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя, средняя точка второго резистивного делителя напряжения соединена с инвертирующим входом операционного усилителя, выход операционного усилителя соединен с управляющим входом первого ключевого элемента и через второй резистор со своим неинвертирующим входом, один из выводов первого ключевого элемента соединен с управляющим входом второго ключевого элемента и через третий резис тор с одним из выводов для подключения источника питания, другой вывод первого ключевого элемента соединен с другим выводом для подключения источника питания, один из выводов второго ключевого элемента соединен с одним вводом для подключения источника питания, другой вывод второго ключевого элемента соединен с одним из выводов для подключения обмотки электромагнитного механизма, другой вывод для подключения которой соединен с другим выводом для подключения источника питания, диод включен параллельно выводам для подключения обмотки электромагнитного механизма в обратном направлении проводимости по отношению к источнику питания, времязадающий конденсатор и четвертый резистор соединены последовательно и включены между одним выводом для подключения источника питания и одним выводом первого ключевого элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности среднего тока в обмотке электромагнитного механизма, в него введены стабилитрон, пятый и шестой резисторы, причем один из выводов стабилитрона соединен с одним выводом для подключения источника питания, другой вывод стабилитрона соединен через пятый резистор с другим выводом для подключения источника питания, а через шестой резистор — со средней точкой второго резистивного делителя напряжения, точка соединения времязадающего конденсатора и четвертого резистора соединена со средней точкой первого резистивного делителя.