SU149258A1 - Магнитное логическое устройство - Google Patents

Description

Устройства логического действи   вл ютс  промежуточными элементами систем автоматического управлени  и регулировани , определ ющими характер реакции системы на основе получаемой информации .

Оки обеспечивают необходимую программу управлени  исполнительными элементами в функции сочетани  сигналов, получаемых от датчиков.

Широкое распространение получают магнитные логические устройства , базирующиес  на принципе действи  быстродействующего магнитного усилител . Особенно значителен эффект от их применени , когда или отсутствует возможность эксплуатационной наладки и регулировки системы, или требуетс  высока  надежность и быстродействие (до 0,5 периода питающей частоты) при больщом количестве логических операций или при работе в т желых атмосферных услови х и агрессивных средах.

Математическим аппаратом магнитного логического устройства  вл етс  алгебра логики (алгебра Бул ). Все функции алгебры логики могут быть выражены посредством трех элементарных функций: логического сложени  (дизъюнкции, объединени , «ИЛИ в неразделительном смысле); логического умножени  (коньюнкции, пересечени , «И) и логического отрицани  (инверсии, «НЕТ).

Известен набор устройств логического действи , основанный на принципе действи  однополупериодного быстродействующего магнитного усилител  и состо щий из элементов, выполн ющих функции «И, «ИЛИ и «НЕТ.

Из этих элементов, дополн емых «пам тью и «выдержкой времени , собираютс  схемы на магнитных логических устройствах.

Нар ду с трем  выщеупом нутыми элементарными функци ми, к числу основных функций алгебры логики относитс  и функци  «импликаци  («включение).

№ 149258- 2 Известно магннтн)е логическое устройство на сердечнике с пр моугольной петлей гистерезиса, имеющем рабочую обмотку, последовательно г которой включены диоды, сопротивление, источник переменного напр жени , и две управл ющие обмотки, в цепь каждой из которых последовательно включены диод и сопротивление.

Предлагаемое логическое устройство отличаетс  встречным включением управл ющих обмоток относительно Друг друга и подключением их к общему источнику опорного напр жени .

Такое выполнение устройства позвол ет сократить число элементов и повысить их быстродействие при выполнении операции «импликаци . На чертеже изображена схема предлагаемого магнитного логического устройства дл  выполнени  операции «импликаци , таблица соответстви  логической функции «импликаци  и релейноконтактна  модель, представл юща  собой параллельное соединение нормальнозакрытого и кормально-открытого контактов.

В управл ющем полупериоде опорное напр жение U вызывает протекание тока в обеих обмотках управлени , если сигналы и й 0. Благодар  встречному включению обмоток WQ и W/, относительнс друг друга, опорное напр жение U в управл ющем полупериоде не оказывает вли ни  на магнитное состо ние сердечника при условии, что (ia-Ii)Ic, где ia и b - мгновенное значение токов в обмотках W. Wh в управл ющем полупериоде. / - условный коэрцитивный ток.

В управл ющем полупериоде сердечник не сможет размагнититьс , поэтому в рабочем полупериоде на нагрузке К„ получаетс  полный выход «1. В этом случае рабочее напр жение U, приложенное к обмотке WP, стремитс  намагнитить сердечник от минус фз до плюс ф,5{фз - поток насыщени  идеальной пр моугольной петли гистерезиса), но так как в управл ющем полупериоде размагничивание отсутствует, то к началу рабочего полупериода сердечник находитс  в состо нии плюс фз и рабочее напр жение почти полностью приложено к нагрузке Н„. Следовательно , при и Ь 0 получаем U„ «1 (Ь - ) , и а 1 размагничивающий контур (цепь обмотки Wa) в управл ющем иолупериоде электрически пассивен, так как при , где и„ - напр жение управл ющего сигнала а. Сигнал а блокирует напр жение U в цепи обмотки W (здесь, как и дальще, указано соотнощение абсолютных значений, а фазировка показана на чертеже).

Так как к началу управл ющего полупериода сердечник всегда находитс  в состо нии плюс фз, то в рассматриваемом режиме в цепи обмотки Wb, оказывающей намагничивающее действие, величииа тока i& определ етс  напр жением U и суммарным активным сопротивлением цепи.

Таким образом и в управл ющем .полупериоде данного режима размагничивание невозможно, поэтому в рабочем полупериоде иа нагрузке RH, будет полный выход:

при Ь 0 и получим и„ «Ь ( 1).

В управл ющем полупериоде и а 0 размагничивающа  цепь (контур обмотки Wa) открыта, а намагничивающа  цепь (контур обмотки Wfe) блокирована сигналом Ь, поэтому происходит размагничивание сердечника от ллюс (ps до минус фв. При размагничивании в обмотках WP и Wb наводитс  э.д.с. трансформации.

В цепи обмотки Wp э.д.с. трансформации блокируетс  рабочим напр жением .

В цепи обмотки Wb э.д.с. направлени  от «точки (см. чертеж) су,ммируетс  с опорным напр жением, поэтому дл  блокировки этой суммы соблюдаетс  условие Ub 2U.

С целью унификации величин сигналов а и b примем наир жение сигнала а равным напр жению сигнала ЬВ этом случае в управл ющем полупериоде рассматриваемого режима произойдет размагничивание сердечника от плюс ф,, до минус ф., а в рабочем полупериоде на нагрузке К„ будет практически нулевой выход - «О, так как все рабочее напр жение в рабочем полупериоде будет приложено к обмотке Wj,.

Таким образом при и а 0 получим и„ «0 {Ь - а 0).

Наконец, при и обе управл ющие цепи блокированы сигналами а и Ь в управл ющем полупериоде и сердечник размагничиватьс  не может, поэтому в рабочем полупериоде на нагрузке будет полный выход - «1.

При и получим и„ «1 (Ь ).

В схеме сопротивлени  R« и RU ограничивают токи „ и i,-; до величины , допустимой дл  данного сечени  обмоточного провода.

Предмет изобретени 

Магнитное логическое устройство на сердечнике с пр моугольной петлей гистерезиса, имеющем рабочую обмотку, последовательно с которой включены диоды, сопротивление и источник переменного напр жени , и две управл ющие обмотки, в цепь каждой из которых последовательно включены диод и сопротивление, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  числа элементов и повышени  быстродействи  при выполнении операции «импликаци , управл ющие обмотки включскы встречно относительно друг друга и подключены к общему источнику опорного напр жени .

3 -№ 149258

-с

--Kj 5