SU1467578A1

SU1467578A1 - Device for controlling electromagnetic actuating mechanism

Info

Publication number: SU1467578A1
Application number: SU874214027A
Authority: SU
Inventors: Игорь Карлосович Абкарян; Василий Николаевич Онищенко; Николай Владимирович Поляк-Брагинский; Александр Алексеевич Свищев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5287
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1989-03-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл управлени приводными электромагнитами , преимущественно приводными электромагнитами тормозных устройств и пневматических или гидравлических клапанов и наиболее эффективно может быть применено в подъемно-транспортном машиностроении . Целью изобретени вл етс повышение функциональной надежности. Устройство осуществл ет формированное включение электромагнита I, питаемого от перестраиваемого источника 2. Сигнал измерител 4 тока обмотки дифференцируетс блоком 5 и поступает на вход сигнализатора 8 положени кор . Сигнализатор 8 через формирователь 3 задани управл ет работой перестраиваемого источника питани . При каждом цикле работы устройство осуществл ет контроль величины хода кор и усили возвратной пружины. 2 ил. SS О)The invention relates to devices for controlling drive electromagnets, mainly drive electromagnets of braking devices and pneumatic or hydraulic valves, and can most effectively be used in lifting and transport machinery. The aim of the invention is to increase functional reliability. The device carries out a shaped activation of an electromagnet I, fed from a tunable source 2. The signal of the winding current meter 4 is differentiated by the block 5 and is fed to the input of the signaling device 8 of the core position. The detector 8 through the task driver 3 controls the operation of the tunable power source. During each cycle of operation, the device monitors the value of the stroke of the core and the force of the return spring. 2 Il. SS O)

Description

Изобретение относится к устройствам для управления приводными электромагнитами, преимущественно приводными электромагнитами тормозных $ устройств и пневматических или гидравлических клапанов, и наиболее эффективно может быть применено в подъемно-транспортном машиностроении.The invention relates to devices for controlling drive electromagnets, mainly drive electromagnets of brake devices and pneumatic or hydraulic valves, and can be most effectively applied in hoisting and transport machinery.

Целью изобретения является повы- эд шение функциональной надежности.The aim of the invention is to increase functional reliability.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие работу устройства.In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 are graphs illustrating the operation of the device.

Напряжение на приводной электро- 15 магнит Г подается от перестаиваемого источника 2 питания, управляемого формирователем 3 задания. Величина тока, проходящего через электромаг,нит, определяется с помощью измери- 20 теля 4 тока, выход которого соединен с дифференцирующим блоком 5, первым пороговым устройством 6 максимального тока и аналоговым ключом 7. По .выходному сигналу дифференцирующего 25 блока 5 сигнализатор 8 положения якоря электромагнита отслеживает перемещение 1 якоря и управляет работой формирователя 3 задания и через одновибратор 9 аналогового ключа 7. 30The voltage on the drive electro-15 magnet G is supplied from a swappable power source 2 controlled by the shaper 3 tasks. The magnitude of the current passing through the electromagnet, nit, is determined using a current meter 4, the output of which is connected to a differentiating unit 5, the first threshold device 6 of the maximum current and an analog switch 7. According to the output signal of the differentiating unit 25 of block 5, the armature position indicator 8 an electromagnet monitors the movement of 1 anchor and controls the operation of the shaper 3 tasks and through a one-shot 9 analog key 7. 30

Выход порогового устройства 6 максимального тока соединен с вводом S первого триггера 10 контроля усилия трогания и величины хода якоря электромагнита. Выход аналогового ключа 35 7 связан с входом второго порогового устройства 11 минимального тока, выход которого соединен с входом логического элемента И 12. Выход элемента И 1 2 соединен с входом S триггера др 13 контроля усилия отпадания якоря электромагнита. Третий вход элемента И 12 через логический инвертор 14 соединен с источником управляющего напряжения. Второй вход элемента И 45 12 соединен с входом управления аналогового ключа 7. Входы логического элемента ИЛИ 15 соединены с источниками питания и управляющего напряжения. Выход элемента ИЛИ 15 соединен через второй одновибратор 16 с входами R триггеров 10 и 13.The output of the threshold device 6 of the maximum current is connected to the input S of the first trigger 10 to control the pulling force and the magnitude of the stroke of the armature of the electromagnet. The output of the analog key 35 7 is connected to the input of the second threshold device 11 of the minimum current, the output of which is connected to the input of the logical element And 12. The output of the element And 1 2 is connected to the input S of the trigger dr 13 control the force of falling off the armature of the electromagnet. The third input of the element And 12 through a logical inverter 14 is connected to a source of control voltage. The second input of the AND element 45 12 is connected to the control input of the analog key 7. The inputs of the logic element OR 15 are connected to power sources and control voltage. The output of the OR element 15 is connected through a second one-shot 16 to the inputs of the R triggers 10 and 13.

На фиг, 2 обозначены: 17 - напряжение задания, которым подаются команды на включение и выключение элек-^^ тромагнита; 18 - изменение тока, протекающего через электромагнит, при нормальном срабатывании привода (а) и при величине хода якоря элект ромагнита больше нормы и недостаточном усилии отпадания якоря электромагнита (Ь); 19- изменение дифференциала тока на выходе дифференцирующего устройства; 20 - выходной сигнал сигнализатора положения якоря электромагнита; 21 - выходной сигнал первого одновибратора 9; 22 и 23 изменение систояния триггеров контроля усилия трогания, величины зазора и контрол? усилия отпадания якоря электромагнита; 24 - изменение напряжения на входах R триггеров контроля. Изменения всех приведенных параметров даны в зависимости от времени.In Fig. 2, are indicated: 17 — voltage of the task to which commands are sent to turn on and off the electromagnet ^^ of the magnet; 18 - change in the current flowing through the electromagnet during normal operation of the drive (a) and when the magnitude of the armature of the armature of the electromagnet is greater than the norm and the insufficient force of falling off the armature of the electromagnet (b); 19 - change in the current differential at the output of the differentiating device; 20 - output signal of the position indicator of the armature of the electromagnet; 21 - output signal of the first one-shot 9; 22 and 23 change in the state of the triggers of the control of the pulling force, the clearance and control? efforts of falling away of an anchor of an electromagnet; 24 - voltage change at the inputs of the R triggers control. Changes to all of these parameters are given as a function of time.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения питания И элементом ИЛИ 15 и одновибратором 16 (фиг. 1) формируется импульс, поступающий на входы R, для установки контрольных триггеров 10 и 13 в исходное состояние. Включение приводного электромагнита 1 осуществляется подачей управляющего напряжения U_sна вход формирователя 3 задания. При этом формирователь 3 задания включает перестраиваемый источник 2 питания на форсировочное напряжение. При подаче управляющего напряжения через второй вход логического элемента ИЛИ 15 также осуществляется установка контрольных триггеров 10 и 13 в исходное состояние. При подаче форсировочного напряжения, ток через электромагнит начинает возрастать (фиг.· 2, график 18). В тот момент, когда величина тока станет достаточной для срабатывания электромагнита, якорь начинает двигаться. Движение якоря электромагнита вызывает пульсацию, тока. Величина тока, проходящего через электромагнит, определяется измерителем 4 тока, выходное напряжение с которого поступает на аналоговый ключ 7, пороговое устройство 6 максимального тока и дифференцирующий блок 5. В момент пульсации' тока при начале движения якоря (график 18) на выходе дифференцирующего блока 5 (график 19) появляется импульс напряжения отрицательной полярности. При появлении этого импульса, характеризующего начало перемещения якоря электромагнита, на выходе сигнализатора 8 положения якоря формируется напряжение, '1467578 наличие которого на втором входе формирователя 3 задания уменьшает на напряжение на выходе перестраиваемопо источника 2 питания до напряжения удержания якоря, т.е. как только начинается движение якоря электромагнита, ток, проходящий через него, начинает уменьшаться до уровня удержания. Величина тока, при котором начинается перемещение якоря электромагнита, однозначно определяется величиной зазора между якорем и сердечником электромагнита, т.е. ходом якоря и тем усилием, которое препятствует перемещению якоря, для тормоза - это усилие возвратной пружины. Если ход якоря или усилие возвратной пружины превышает норму, величина тока, проходящего через элек- 20 тромагнит, превысит пороговое значение 1_макс(график 18, линия в), на выходе порогового устройства 6 максимального тока появится сигнал, который переключит триггер 10 контроля усилия трогания и величины хода якоря электромагнита, и на ;го выходе появится напряжение (график 22). При снятии управляющего напряжения Uy с входа формирователя 3 задания напряжение на выходе перестраиваемого источника 2 питания станет равным нулю, ток через электромагнит начнет уменьшаться. Уменьшение тока приводит к уменьшению усилия, удерживающего якорь, и в тот момент, когда' усилие возвратной пружины превысит усилие удержания, якорь начнет двигаться. Движение якоря вызывает увеличение тока, протекающего через электромагнит (график 18), что приводит к появлению импульса положительной полярности на выходе дифференцирующего блока 5. При появлении этого импульса, характеризующего начало отпадания якоря, на выходе сигнализатора 8 положения якоря электромагнита напряжение становится равным нулю, что вызывает запуск одновибратора 9, формирующего импульс открытия аналогового ключа 7 (график 21). Напряжение выхода измерителя 4 тока через аналоговый ключ 7 поступает на вход порогового устройства 11 минимального тока. Если величина тока электромагнита в момент отпадания якоря больше величины I_MUH(график 18, линия а), т.е. усилие возвратной пружины соответствует норме, напряжение на выходе порогового устройства 1I минимального тока останется равным нулю. Если уси$ лие возвратной пружины мало и отпа• дание якоря электромагнита происхо-.When the supply voltage is supplied with the AND element 15 and the single-shot 16 (Fig. 1), a pulse is generated that enters the R inputs to set the control triggers 10 and 13 to their initial state. The drive electromagnet 1 is turned on by supplying a control voltage U _s to the input of the task former 3. In this case, the task shaper 3 includes a tunable power supply 2 for boost voltage. When applying a control voltage through the second input of the OR gate 15, the control triggers 10 and 13 are also set to their initial state. When applying the boost voltage, the current through the electromagnet begins to increase (Fig. · 2, graph 18). At that moment, when the current value becomes sufficient for the operation of the electromagnet, the armature begins to move. The movement of the armature of the electromagnet causes a ripple, current. The magnitude of the current passing through the electromagnet is determined by the current meter 4, the output voltage from which is supplied to the analog switch 7, the threshold device 6 of the maximum current and the differentiating unit 5. At the moment of ripple of the current at the beginning of the movement of the armature (graph 18) at the output of the differentiating unit 5 (graph 19) a voltage pulse of negative polarity appears. When this pulse appears, which characterizes the beginning of the movement of the armature of the electromagnet, a voltage is generated at the output of the armature position indicator 8, '1467578 the presence of which at the second input of the shaper 3 of the job reduces the voltage at the output of the tunable power supply 2 to the armature holding voltage, i.e. as soon as the movement of the armature of the electromagnet begins, the current passing through it begins to decrease to the level of confinement. The magnitude of the current at which the movement of the armature of the electromagnet begins is uniquely determined by the size of the gap between the armature and the core of the electromagnet, i.e. the stroke of the anchor and the force that prevents the movement of the anchor for the brake is the force of the return spring. If the armature stroke or the return spring force exceeds the norm, the amount of current passing through the electromagnet 20 will exceed the threshold value 1 _max (graph 18, line c), a signal will appear at the output of the threshold maximum current device 6, which will switch the trigger 10 to control the pulling force and the magnitude of the stroke of the armature of the electromagnet, and voltage will appear at the output; When the control voltage Uy is removed from the input of the shaper 3 of the task, the voltage at the output of the tunable power supply 2 becomes equal to zero, the current through the electromagnet begins to decrease. A decrease in current leads to a decrease in the force holding the armature, and at the moment when the force of the return spring exceeds the holding force, the armature will begin to move. The movement of the armature causes an increase in the current flowing through the electromagnet (Figure 18), which leads to the appearance of a pulse of positive polarity at the output of the differentiating block 5. When this pulse, which characterizes the beginning of the drop of the armature, appears at the output of the signal indicator 8 of the armature of the electromagnet, it becomes zero, which causes the start of the one-shot 9, forming the pulse of the opening of the analog key 7 (graph 21). The output voltage of the current meter 4 through the analog switch 7 is supplied to the input of the threshold device 11 of the minimum current. If the magnitude of the current of the electromagnet at the time of falling of the armature is greater than the value of I _MUH (graph 18, line a), the force of the return spring is normal, the voltage at the output of the threshold device 1I of the minimum current will remain equal to zero. If the force of the return spring is small and the drop in the armature of the electromagnet occurs.

дит при токе меньшем I_wuu (график 18, линия в), на выходе порогового устройства 11 появляется напряжение 10 уровня логической единицы, которое при наличии разрешения с выхода одновибратора 9 и инвертора 14 (Uy=O) через логический элемент И 12 переключает триггер 13 контроля усилия 15 отпадания якоря. Выходные сигналы триггеров 10 и 13 используются для сигнализации о неисправности привода и блокировки его работы. При очередном включении электромагнита управляющее напряжение через логический элемент ИЛИ 15 и одновибратор 16 формирует импульс (график 24), приводящий контрольные триггеры I0 и 13 в исходное состояние.when the current is less _than I _wuu (graph 18, line c), a voltage of 10 logical units appears at the output of the threshold device 11, which, if there is permission from the output of the one-shot 9 and the inverter 14 (Uy = O), switches trigger 13 through the gate And 12 force control 15 anchor drop. The output signals of triggers 10 and 13 are used to signal a drive malfunction and block its operation. The next time the electromagnet is turned on, the control voltage through the OR 15 logic element and the single-vibrator 16 generates a pulse (graph 24), which returns the control triggers I0 and 13 to their initial state.

При работе предлагаемого устройства в электромагнитном приводе, в частности в приводе электромагнитных тормозов подъемно-транспортных машин, при каждом цикле работы осуще-.When the proposed device is in an electromagnetic drive, in particular in the drive of electromagnetic brakes of hoisting-and-transport machines, it is carried out with each operation cycle.

3Q ствляется контроль величины хода якоря и усилия возвратной пружины, что повышает надежность срабатывания за счет прогнозирования состояния привода. Повышение надежности привода 35 обусловлено также меньшим объемом регламентных и профилактических работ. Существенным преимуществом предлагаемого устройства, особенно при применении его в подъемно-транспорт40 ных машинах, является повышение безопасности работы машин, снабженных такими устройствами, так как обеспечивается блокировка работы того или иного механизма машины, при отклонениях в работе тормозов.3Q control of the armature stroke and the return spring force is used, which increases the reliability of operation by predicting the state of the drive. Improving the reliability of the drive 35 is also due to the smaller volume of routine and preventive maintenance. A significant advantage of the proposed device, especially when used in hoisting-and-transport machines, is to increase the safety of operation of machines equipped with such devices, since it ensures blocking the operation of one or another machine mechanism in case of deviations in the operation of the brakes.

Claims

Claim

A device for controlling a driving electromagnetic mechanism comprising a tunable power source, a task driver, a current meter and leads for connecting an electromagnet winding, leads for connecting power supplies 55 and controls, and leads for connecting an electromagnet winding are connected to outputs of a tunable power source, a current meter is included in winding power circuit, the output of the task former is connected to the control input of the tunable power source, and its input with the output for switching control source, characterized in that, in order to increase functional reliability, a differentiating unit, an electromagnet armature position indicator, an analog key, two threshold elements, two triggers, two one-shots, an AND element, an OR element, and an NOT element are introduced into it; a current meter is connected to the input of the differentiating unit, the input of the first threshold device, the output of the first trigger and the input of the analog key, the output of which is connected to the input of the second threshold element, the output is differentiating its block is connected to the input

1467578 4 signal indicators of the position of the armature of the electromagnet, the output of which is connected to the second input of the former and input 5 of the first one-shot, the output of the second threshold element is connected to the first input of the element And, the output of which is connected to the first input of the second trigger, the second input of element 10 is connected to the control input of the analog key and the output of the first one-shot, the second inputs of the first and second triggers are combined and connected to the output of the second 15 one-shot, the input of which is connected to the output of the OR element, the first input of which the first terminal connected to the control source for connecting and through the NOT element - 2q to a third input of the AND, the second input of the OR gate is connected to the terminal for the power supply.