SU1334192A1

SU1334192A1 - Electromagnetic control device

Info

Publication number: SU1334192A1
Application number: SU864048530A
Authority: SU
Inventors: Олег Святославович Овсянников; Александр Владимирович Пименов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3706
Priority date: 1986-04-04
Filing date: 1986-04-04
Publication date: 1987-08-30

Abstract

Устройство дл управлени электромагнитом относитс к электротехнике и может найти применение при управлении различньми электромагнитами . Целью изобретени вл етс повышение точности управлени . Форсированное включение обеспечиваетс посредством подключени к нагрузке через ключ 2 форсирующего источника напр жени . В момент достижени тока нагрузки определенной величины срабатывает первый пороговый элемент 14 и ключ 2 отключает форсирующий источник. Через определенное врем , соответствующее требуемому значению тока в нагрузке, ключ 2 подключают к нагрузке , удерживающей источник, что обеспечивает поддержание электромагнита в сработанном состо нии. Контроль за током позвол ет избежать вли ни дестабилизирующих факторов на снижение быстродействи , т.е. повышаетс точность управлени . 2 ил. (Л 5 И Общ Фиг.1A device for controlling an electromagnet relates to electrical engineering and can be used in controlling various electromagnets. The aim of the invention is to improve the accuracy of control. Force switching is provided by connecting to the load via switch 2 of the force source. At the moment when the load current reaches a certain value, the first threshold element 14 is triggered and the key 2 turns off the forcing source. After a certain time corresponding to the required value of the current in the load, the switch 2 is connected to the load holding the source, which ensures the maintenance of the electromagnet in the actuated state. Current control avoids the effect of destabilizing factors on performance degradation, i.e. control accuracy is improved. 2 Il. (L 5 AND Common Figure 1

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени электромагнитами.The invention relates to electrical engineering and can be used to control electromagnets.

Цель изобретени - повышение точности управлени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control.

На фиг, 1 изображена функциональна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напр жений на выходах элементов схемы, по сн ющие работ; устройства (индексы соответствуют номерам позиций элементов и обозначени м на фиг. 1, масштаб произвольный).Fig, 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - time diagrams of currents and voltages at the outputs of circuit elements explaining the works; devices (indexes correspond to the numbers of the positions of the elements and the symbols in Fig. 1, the scale is arbitrary).

Устройство содерлотт первый I .и второй 2 управл емые ключи, обратный диод 3, Одни из выводов ключей 1 и 2 и диода 3 соединены с первым выходным выводом 4 дл подключени нагрузки типа R-L. Другие вьгводы ключа 1, диода Зи ключа 2 соединены по отдельности соответственное выводом5 дл подключени удерживающего источника н пр женР Я Uy с выводом 6 дл подключени форсирующего источника напр жени ифис общим первым выходным выводом 7 :дл подключени нагрузки и одноименных полюсов указанных источников. Управл ющий блок 8 имеет входной вывод 9 и первый 10 и второй 11 вы- воды, которые соединены с управл ю-о щими входами соответственно первого 1 и второго 2 ключей(, В цепь первого ключа I включен измерительный элемент первого датчика 12 тока (возможно включение в место, указан- ное 12 ), а в цепь диода 3 включен измерительный элемент второго датчика 13 тока (возможно включение в место, указанное 13), Входы первого 14 и второго 15 пороговых элементов соединены соответственно с выходами датчиков 12 и 13„ Выходы пороговых элементов 14 и 15 соединены соответственно с дополнительными входными выводами 16 и 17 управл ющего блока 8. Блок 8 состоит из элемента 18 запрета, элемента 19 совпадени , логического триггера 20 (например, типа ) и элемента 21 установа триггера 20 (пример схемотехнической реализации элемента дан на фиг. 1). Устройство работает следующим образомThe device contains the first I and second 2 controlled keys, a reverse diode 3, One of the terminals of keys 1 and 2 and a diode 3 are connected to the first output terminal 4 for connecting an R-L load. The other inputs of key 1, diode Zi of key 2 are connected separately by a corresponding pin5 for connecting a holding source to a Uy with a pin 6 for connecting a forcing voltage source and a common first output pin 7: for connecting a load and the same poles of the indicated sources. The control unit 8 has an input terminal 9 and the first 10 and second 11 outputs, which are connected to the control inputs of the first 1 and second 2 keys, respectively (, The first key I circuit includes a measuring element of the first current sensor 12 ( switching to the place indicated 12), and the measuring element of the second current sensor 13 is included in diode 3 (it can be switched to the place indicated 13). The inputs of the first 14 and second 15 threshold elements are connected respectively to the outputs of the sensors 12 and 13 threshold elements 14 and 15 are connected by but with additional input pins 16 and 17 of the control unit 8. Block 8 consists of a prohibition element 18, a coincidence element 19, a logical trigger 20 (e.g., type) and an installation element 21 of the trigger 20 (an example of a circuit implementation of the element is given in FIG. 1) The device works as follows

При подключенных источниках напр жений Ux, и и ф и нагрузки R-L (электромагнитна нагрузка) и при отсутствии управл ющего сигн.ала U ;На входном выводе 9 блока 8 ключиWith connected voltage sources Ux, and φ and loads R-L (electromagnetic load) and in the absence of a control signal U; At the input terminal 9 of block 8, there are keys

1 и 2 нет,1 and 2 no,

При блокаAt block

выключены и тока в нагрузкеoff and load current

5five

00

5five

00

5five

00

5five

подаче на входной.вывод 9 управл ющего- сигнала U. , соответствующего логической единице (дл прин того соглашени положительной логики), с выхода 21 формируетс сигнал, соответствующий диаграмме 5 на фиг. 2, при этом триггер 20 (независимо от того, в каком состо нии он находилс до этого) устанавливаетс в состо ние (диаграмма В на фиг. 2), -соответствующее подаче с его выхода на вход элемента 19 логической единицы, вследствие чего на выходном выводе 10 - логическа единица - ключ открыт и нагрузка RL подключена на напр жение и. форсирующего источника. При этом, на выходе элемента 18 - логический нуль, ключ 1 - заперт и источник к нагрузке не подключен, В нагрузке происходит форсированное нарастание тока под действием напр жени ф (фиг. 2г), подвижный элемент электромагнита начинает движение со все более увеличивающейс скоростью. При определенном токе нагрузки, соответствующем решению задачи оптимального по быстродействию безвибрационного управлени , когда скорость движени подвижного элемента электромагнита максимальна, происходит срабатывание порогового элемента 14 (фиг, 23), вследствие чего триггер 20 измен ет свое состо ние и с его выхода логический нуль через элемент 19 обеспечивает выключение ключа I, отключа нагрузку от источника напр жени Иф, одновременно логический нуль с выхода элемента 19 поступает на запрещающий вход элемента 18, вследствие чего последний будет подготовлен к воспри тию информации в виде логических единиц на его входах (на первом входе уже присутствует логическа единица от входа 9). В процессе спада то ка в нагрузке ток через датчик 12 резко спадает до нул (диаграмма а на фиг, 2), обеспечив возврат элемента 14 в исходное состо ние , при этом на вход 16 поступае.т логическа единица, котора не измен ет состо ние триггера (т.е. с его выхода будет по-прежнему логический нуль). Через датчик 13 ток скачком увеличр1ваетс до своего максимального значени (диаграмма е наby supplying a control signal U. to the input terminal 9 of the corresponding logic unit (for the acceptance of a positive logic agreement), a signal is generated from the output 21, corresponding to the diagram 5 in FIG. 2, while the trigger 20 (regardless of what state it was in before) is set to state (diagram B in FIG. 2), the corresponding flow from its output to the input of the element 19 of the logical unit, therefore, on the output pin 10 - logical one - the key is open and the load RL is connected to voltage and. boost source. At the same time, at the output of element 18 is a logical zero, the key 1 is locked and the source is not connected to the load. In the load there is a forced increase in current under the action of voltage f (Fig. 2d), the moving element of the electromagnet begins to move at an ever increasing speed. At a certain load current, corresponding to the solution of the task of a speed-optimal vibration-free control, when the moving speed of the moving element of the electromagnet is maximum, the threshold element 14 (FIG. 23) triggers, as a result of which trigger 20 changes its state 19 ensures the switching off of the key I, disconnecting the load from the voltage source If, at the same time a logical zero from the output of the element 19 enters the prohibiting input of the element 18, as a result the latter will be prepared for the perception of information in the form of logical units at its inputs (at the first input there is already a logical unit from input 9). In the process of current drop-down in the load, the current through sensor 12 drops sharply to zero (diagram A in FIG. 2), ensuring that element 14 returns to its original state, while input 16 arrives. There is a logical unit that does not change state a trigger (i.e., it will still have a logical zero from its output). Through the sensor 13, the current is abruptly increased to its maximum value (diagram e on

фиг. 2), что вызывает срабатывание порогового элемента 15 (диагр;: .. :-1а ж на фиг.,2), с выхода которой логический нуль обеспечивает через элемент 18 запертое состо ние ключа 2 (диаграмма j на фиг. 2), т.е. ток в нагрузке уменьшаетс , протека по цепи диод 3 и датчик 13 тока. При определенном минимальном токе в на- грузка пороговый элемент возвращаетс в исходное состо ние и с его выхода на второй вход элемента 18 запрета поступает логическа единица , вследствие чего ключ 2 открывае с и подключает к нагрузке источник удерживающего напр жени и,д , который обеспечивает поддержание подвижного элемента электромагнита -в сво- ем конечном (сработанном) состо - FIG. 2), which triggers the triggering of the threshold element 15 (diagram ;: ..: -1a, well in FIG. 2), from the output of which a logical zero provides through the element 18 a locked state of key 2 (diagram j in Fig. 2), t . the current in the load decreases as diode 3 and current sensor 13 flow through the circuit. At a certain minimum current, the threshold element returns to its initial state and, from its output, the logical unit enters the second input of the inhibitor element 18, as a result of which the key 2 opens and connects to the load the source of the confining voltage the moving element of an electromagnet, in its final (worked) state -

НИИ.SRI.

При исчезновении входного сигнала Uc- (это соответствует логическому нулю) .ключ 2 выключаетс , в результате чего ток нагрузки уменьшает- 25 j4eH в цепь первого управл емого клю- с , замыка сь через диод 3, ча, второй датчик тока включен вWhen the input signal disappears, Uc- (this corresponds to a logical zero). Switch 2 is turned off, as a result of which the load current decreases - 25 j4eH to the circuit of the first controlled key, shorting through diode 3, h, the second current sensor is switched on

Благодар введенньш средствам (в цепь обратного диода, выходы перво- зависимости от напр жени форсирующе- го и второго датчиков тока подключе- го источника, которое в несколько раз ны соответственно к входам первого больше, чем напр жение удержиЕ щего зо второго пороговых элементов, выисточника ) в несколько раз повышаетс быстродействие устройства, а формирование интервалов управлени посредством четкой фиксации значений тока полностью устран ет вибрацию подвижного элемента электромагнита при его срабатывании (при воздействии различных дестабилизирующих факторов оптимальность управлени сохран етс ) ,. что повышает точность управлени ,Due to the input means (in the reverse diode circuit, the outputs of the primary voltage of the boost and second current sensors of the connected source are several times, respectively, more connected to the inputs of the first than the voltage holding the second threshold elements from the source ) the device speed increases by several times, and the formation of control intervals by accurately fixing the current values completely eliminates the vibration of the moving element of the electromagnet when it is triggered (when exposed personal destabilizing factors, optimal control is maintained),. which improves control accuracy,

Claims

Invention Formula

A device for controlling an electromagnet, containing terminals for connecting the winding of an electromagnet, two controllable switches, terminals for connecting sources of forcing and holding voltages, a control unit with a pulse driver with one input and two output terminals, and a reverse diode,

35

40

45

50

the stroke of the first threshold element is connected to the first additional input terminal of the control unit, and the output of the second threshold element is connected to the second, the output of the coincidence element of the control unit is connected to the first output terminal of the control unit and the inhibit input of the inhibit element of the control unit, the first inputs of the coincidence elements and the prohibition elements are combined between themselves and connected to the input output of the control unit and the input of the pulse generator of the control unit, the output of which is connected to the first input of the trigger, another turn coupled to a first input terminal of a further control unit, the second input of matching element connected to an output flip-flop and the second input element is connected to the second ban additional input of the control unit.

the first terminals for connecting the electromagnet winding, the forcing voltage source and the holding voltage source are interconnected, the second output for connecting the electromagnet winding through the first control key is connected to the second terminal for connecting the forcing voltage source and through the second control key with the second the output for connecting the source of the holding voltage, the output terminals of the control unit are connected respectively to the control inputs of the first and second keys, about it, that in order to improve the accuracy of control, two current sensors introduced therein, two threshold element, the control unit comprises a prohibition item, the coincidence element, and trigger is adapted to two additional input terminals, said first current sensor vklyu5

0

five

0

Uc-Ug

Fig .. 2

Editor A. Revin

Compiled A, Karetnikov

Tehred M. Dvdk Corrector. Demchik

Order 3967/48 Circulation 697 Subscription VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, ul, Proektna, 4