SU1292064A1 - Устройство дл импульсного форсировани электромеханизмов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электромагнитами, электромагнитными муфтами, ударными электромагнитными инструментами и другими вибромеханизмами. Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона устройства и увеличение ресурса работы электромагнита. Процесс включени  электромагнита происходит в три этапа. На первом этапе, длительность которого определ етс  формирователем длительности форсажа включени  15, открываютс  ключи 1 и 2 мостовой схе мы. На втором этапе происходит.торможение . Закрываютс  ключи t и 2 и открываютс  ключи 3 и 4. По обмотке 5 протекает ток противоположного направлени . Длительность этого режима определ етс  формирователем длительности торможени  16. На третьем этапе включени  электромагнита снова включаютс  ключи 1 и 2. Длительность этого этапа определ етс  формирователем длительности повторного форсажа включени ; В режиме удержани  триггер 23 закрывает ключ 12 и в плече моста, образованного ключами 1-4, вводитс  токоограничивающий резистор 11. В устройстве обеспечиваетс  форсированный режим отключени , длительность которого определ етс  формирователем длительности форсажа выключени  18. 1 ип. (Л

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл управлени  электромеханизмами (ЭМ), например электромагнитами, электромагнитными муфтами, ударным электромагнитным инструментом и другими виб ромеханизмами.

Целью изобретени   вл етс  расширение частотного диапазона устройств и увеличение ресурса работы электромеханизмов .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит выходной каскад , выполненный по мостовой схеме и состо щий из четырех ключей - 1-4, в одну диагональ которой включена обмотка 5 управлени  ЭМ. Параллельно коммутирующим ключам 1-4 включены буферные диоды 6-9 дл  указанной пол рности источника 10 питани  форсирующего напр жени . Источник 10 включен в другую диагональ мостовой схемы . Дп  уменьшени  напр жени  на обмотке ЭМ до .удерживающей величины применен балластный резистор 11 с параллельно включенным управл емым ключом 12. Ключи 1 и 2 включени , служащие дл  форсированного включени  ЭМ, работают синхронно, но инверсно другим синхронно работающим между собой ключам 3 и 4 выключени , служащим дл  выключени  ЭМ.

Блок . 13 управлени  с выводом 14 дл  подключени  сигнала управлени  содержит формирователь длительности форсажа 15 включени , формирователь 16 длительности торможени , формирователь 17 длительности повторного форсажа включени , формирователь 18 длительности форсажа выключени , три двувходовых. элемента ИЛИ 19-21, элемент ИЛИ-НЕ 22 на четыре входа и триггер 23. Формирователи 15-17 и 2 длительности элементов 19 и 22 образуют субблок 24 однопол рного импульсного форсировани . Выход 14 дл  подключени  сигнала управлени  подключен к входу формирователем 15 и к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 22, выход формировател  15 соединен с входом формировател  16, с первым .входом элемента ИЛИ 19 и с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 22, выход фор1

50 его измененного состо ни  с выхода элемента 19 через элемент 21 открыва ютс  ключи 1 и 2. Обмотка 5 ЭМ вновь переключаетс  на напр жение источника 10 такой пол рности, при которой

мировател  16 подключен к входу фор- 55 снова форсируетс  разгон ЭМ, формировател  17 и к третьему входу элемента 22. Выход формировател  17 соединен с вторым входом элемента 19 и с четвертым входом элемента 22.

мируетс  третий интервал управлени , длительность которого определ етс  - формирователем 17. По окончании действи  импульса с выхода формировател

20

25

2920642

Вывод 14 дл  подключени  сигнала управлени  подключен также к входу формировател  18 и к обнул ющему входу триггера 23, выход формировател  5 18 соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, второй вход которого соединен с выходом формировател  16, выход элемента 20 соединен с входами ключей 3 и 4, форсирующих выключение О ЭМ. Выход элемента 22 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 21 на два входа, выход элемента 19 соединен с вторым входом элемента 21, выход которого св зан с входами ключей 1 и 2, форсирующих включение ЭМ. Выход триггера 23 соединен с входом ключа 12.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии ключи 1-4 закрыты низким выходным потенциалом элементов 20 и 21, обмотка 5 ЭМ обесточена , ключ 12 насыщен высоким потенциалом три тера 23.

При по влении на выводе 14 низкого потенциала срабатывает формирователь

15длительности форсажа включени  и с его выхода высокий потенциал через элементы 22 и 21 открывает ключи 1 и

2 выходного каскада. К обмотке 5 прикладываетс  максимальное напр жение источника 10 одной пол рности, и начинаетс  первый интервал форсированного разгона ЭМ, длительность кото35 рого определ етс  формирователем 15. По окончании действи  импульса с выхода 15 ключи 1 и 2 выключаютс , одновременно запускаетс  формирователь

16и из-за изменени  состо ни  с вы- 40 хода элемента 20 открываютс  ключи

3 и 4. Обмотка 5 оказываетс  включенной на напр жение источнща 10 другой пол рности, начинаетс  интервал форсированного торможени  ЭМ, длитель45 ность которого определ етс  формирователем 16..По окончании действи  импульса с выхода формировател  16 ключи 3 и 4 выключаютс , одновременно запускаетс  формирователь 17 и из-за

50 его измененного состо ни  с выхода элемента 19 через элемент 21 открываютс  ключи 1 и 2. Обмотка 5 ЭМ вновь переключаетс  на напр жение источника 10 такой пол рности, при которой

55 снова форсируетс  разгон ЭМ, формируетс  третий интервал управлени , длительность которого определ етс  - формирователем 17. По окончании действи  импульса с выхода формировател 

17 ключи 1 и 2 остаютс  включенными под действием высокого потенциала с выхода элемента 22, при этом спадом выходного сигнала с формировател  17 измен ет состо ние триггер 23 запирающий ключ 12. В цепь питани  ЭМ включаетс  балластный резистор 11 и обмотка управлени  оказываетс  под действием удерживающего, номинального напр жени , меньшего по величине, чем максимальное, форсирующее включение напр жени . При этом подвижное звено ЭМ удерживаетс  в конечном состо нии до тех пор, пока на выводе 14

Устройство дл  импульсного форсировани  злектромёханизмов, содержащее выходной силовой каскад, выполненный по мостовой схеме из четырех ключей, зашунтированных буферными диодами, в одну диагональ которого включены выводы дл  подключени  обмотки злектромеханизма, а в другую - выводы дл  подключени  источника питани , блок управлени , включающий в себ  формирователь длительности форсажа включени , формирователь длине по витс  высокий потенциал, запус- 15 тельности торможени , формирователь кающий формирователь 18. Выходной длительности повторного форсажа вклю- сигнал с формировател  18 через элемент 20 открывает ключи 3 и 4 при закрытых ключах 1 и 2. К обмотке ЭМ

0

прикладываетс  напр жение источника 10 той же пол рности, что и дл  торможени  подвижного звена

чени , элемент ИЛИ и элемент Ш1И-НЕ, причем формирователи длительностей форсажа включени , торможени  и форсажа повторного включени  соединены последовательно, выходы указанных формирователей длительностей подключены соответственно к первым трем входам элемента ИЖ-НЕ, вход формироТок обмотки форсированно спадает до уровн  выключени  ЭМ. Интервал форсированного выключени  ЭМ определ етс  фор- 25 вател  длительности .форсажа включени  мирователем 18. Одновременно с за- соединен с четвертым входом элемента пуском формировател  18 высоким по- ИЛИ-НЕ, входы элемента ИЛИ подключе- тенциалом входа 14 триггер 23 возвра- ны к выходу формировател  форсажа щаетс  в исходное состо ние, включа  : .включени  и выходу формировател  форса

ключ 12. На этом заканчиваетс  цикл форсированного управлени  ЭМ. В зависимости от характера изменени  сигнала управлени  устройс гво работает в режиме одиночных или периодических включений с необходимой частотой .

Интегральные схемы служат основой дл  построени  принципиальной электрической схемы блока управлени . Формирователи 15-18 длительности выполн ютс  на элементах типа К2ГФ182, логические элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ - серии 133, 135, типа К1ЛБ131, К1ЛБ1Д4, триггер - серии 181, типа К2ТК181. Ключи мостового каскада вы- полн ютс  в виде бесконтактных транзисторных ключей, типономиналы которых определ ютс  мощностью, потребл емой обмоткой управлени .

Эффект от использовани  изобретени , позвол ющего реализовать преимущества бипол рного импульсного форсировани  ЭМ, сводитс  к расширению частотного диапазона за счет повышени  быстродействи  до 70% и увеличению ресурса работы ЭМ в несколько раз за счет устранени  вибрации и ударов подвижного звена.

рмула

изобретени 

Устройство дл  импульсного форсировани  злектромёханизмов, содержащее выходной силовой каскад, выполненный по мостовой схеме из четырех ключей, зашунтированных буферными диодами, в одну диагональ которого включены выводы дл  подключени  обмотки злектромеханизма, а в другую - выводы дл  подключени  источника питани , блок управлени , включающий в себ  формирователь длительности форсажа включени , формирователь длительности торможени , формирователь длительности повторного форсажа вклю-

тельности торможени , формирователь длительности повторного форсажа вклю-

чени , элемент ИЛИ и элемент Ш1И-НЕ, причем формирователи длительностей форсажа включени , торможени  и форсажа повторного включени  соединены последовательно, выходы указанных формирователей длительностей подключены соответственно к первым трем входам элемента ИЖ-НЕ, вход формировател  длительности .форсажа включени  соединен с четвертым входом элемента ИЛИ-НЕ, входы элемента ИЛИ подключе- ны к выходу формировател  форсажа ключени  и выходу формировател  форса0

5

г

0,1жа повторного включени  соответственно , отличающеес  тем, что, с целью расширени  частотного диапазона устройства и.увеличени  ресурса pd- боты электромеханизмов, в выходной

5 силовой каскад введен п тый ключ и токоограничивающий резистор, а в блок управлени  введены формирователь длительности форсажа отключени , триггер , второй и третий элементы ИЛИ, причем токоограничивающий резистор зашунтирован п тым ключом и включен в одно из плеч указанного моста, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с одним из входов второго элемента ШШ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, вход формировател  длительности форсажа включени  соединен с одним из входов триггера и с входом формировател  дхштельности

Q форсажа отключени , выход которого подключен к одному из входов третьего элемента ИЛИ, другой вход которой соединен с выходом формировател  длительности торможени , другой вход триггера подключен к выходу формировател  длительности повторного форсажа включени , выход триггера соединен с входом управлени  п того ключа, выход второго элемента ИЛИ соединен с

512920646

управл ющими входами двух ключей, элемента ИЛИ соединен с управл ющимк включенных в противоположные плечи входами двухдругих ключей.включ енньпс упом нутого моста, а выход третьего в другие противоположные плечи моста.

Claims (1)

1. Формула изобретения ?0

   Устройство для импульсного форсирования электромёханизмов, содержащее выходной силовой каскад, выполненный по мостовой схеме из четырех ключей, зашунтированных буферными диодами, в одну диагональ которого включены выводы для подключения об10 мотки электромеханнзма, а в другую выводы для подключения источника питания, блок управления, включающий в себя формирователь длительности форсажа включения, формирователь длительности торможения, формирователь длительности повторного форсажа включения, элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, ' причем формирователи длительностей форсажа включения, торможения и форсажа повторного включения соединены последовательно, выходы указанных формирователей длительностей подключены соответственно к первым трем входам элемента ИЛИ-HE, вход формирователя длительности форсажа включения соединен с четвертым входом элемента ИЛИ-HE, входы элемента ИЛИ подключены к выходу формирователя форсажа_ : ,включения и выходу формирователя форса

   30; 1жа повторного включения соответственно, отличающееся тем, что, с . целью расширения частотного диапазона устройства и увеличения ресурса работы электромеханизмов, в выходной силовой каскад введен пятый ключ и токоограничйвающий резистор, а в блок управления введены формирователь длительности форсажа отключения, триггер, второй и третий элементы ИЛИ, причем токоограничивающий резистор зашунтирован пятым ключом и включен в одно из плеч указанного моста, выход элемента ИЛИ-HE соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, вход формирователя длительности форсажа включения соединен с одним из входов триггера и с входом формирователя длительности форсажа отключения, выход которого подключей к одному из входов третьего элемента ИЛИ, другой вход которой соединен с выходом формирователя длительности торможения, другой вход триггера подключен к выходу формирователя длительности повторного форсажа включения, выход триггера соединен с входом управления пятого ключа, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющими входами двух ключей, включенных в противоположные плечи упомянутого моста, а выход третьего

   1292064 6 элемента ИЛИ соединен с управляющими входами двухдругих ключей,включенных в другие противоположные плечи моста.