SU1732385A1 - Устройство дл импульсного намагничивани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  получени  импульсов тока при намагничивании материалов. Цель изобретени  - расширение возможностей регулировани  параметров намагничивающего импульса. Устройство дл  импульсного намагничивани  содержит блок 1 питани , конденсаторы 5, диоды 6, тиристоры 7. дроссель 3, блок 8 запуска, датчик 13 напр жени  на дросселе. Новым в устройстве  вл етс  выполнение блока 8 запуска, содержащего кольцевой счетчик, два интегратора, два компаратора, триггер, элементы И и ИЛИ, выполнение датчика напр жени  и блока индикации. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.

Description

со

КЗ

со

00

01

Ш,1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в установках дл  получени  импульсов тока при намагничивании материалов.

Целью изобретени   вл етс  расширение возможностей регулировани  параметров намагничивающего импульса.

На фиг. 1 представлена схема силовой цепи устройства дл  импульсного намагничивани ; на фиг. 2 - схема блока запуска.

Устройство дл  импульсного намагничивани  содержит (фиг. 1) регулируемый блок 1 питани , индуктор 2, соединенный последовательно со сглаживающим дросселем 3, шунтированные диодом 4, п конденсаторов 5, п разв зывающих диодов 6, п тиристоров 7. Каждый конденсатор 5 соединен через разв зывающий диод 6 с блоком 1 питани , а через тиристор 7 с цепочкой дроссель 3 - индуктор 2. Вторые выводы блока 1 питани  п конденсаторов 5 и индуктора 2 объединены.

Блок 8 запуска выполнен (фиг. 2) так, что выход управл емого генератора 9 импульсов соединен со счетным входом кольцевого счетчика 10 и первым входом элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с входом сброса первого интегратора 12, вход которого соединен с выходом датчика 13 напр жени  и входом второго интегратора 14. Выход интегратора 14 соединен с первым входом первого компаратора 15, второй вход которого соединен с выходом задатчи- ка 16 максимального тока и первым входом второго компаратора 17, Второй вход компаратора 17 через селективные диоды 18 соединен с выходом интеграторов 12, 14. Выход компаратора 15 соединен cS-входом RS-триггера 19, инверсный выход которого соединен с первым входом блока 20 индикации . Второй вход блока 20 соединен с пр мым выходом триггера 19, вторым входом элемента ИЛ И 11 и входом управл емого блока 21 задержки. Выход блока 21 задержки соединен с первыми входами каждого из п элементов И 22, второе входы которых соединены с выходом компаратора 17. Каждый из третьих входов элементов И 22 соединен со своим выходом кольцевого счетчика 10. Каждый из выходов элементов И 22 соединен с управл ющим электродом соответствующего тиристора 7. Кнопка 23 пуска соединена с входом сброса интегратора 14, триггера 19, счетчика 10, третьим входом блока 20 индикации, четвертый вход которого соединен с последним по счету выходом счетчика 10.

Датчик 13 напр жени  выполнен в виде обмотки, имеющей магнитную св зь с обмоткой сглаживающего дроссел  3. Блок 20

индикации содержит светодиод 24, соединенный с первым входом блока 20, светодиод 25, соединенный с вторым входом блока 20 и первыми входами элементов И 26, 27.

Третий вход блока 20 индикации соединен с R-входом RS-триггера 28, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 26, 27, выходы которых подключены к свето- диодам 29, 30. S-вход триггера 28 соединен

с выходом элемента И 31, первый вход которого соединен с первым входом блока 20, а второй вход - с четвертым входом блока 20. Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии конденсаторы 5

зар жены от блока 1 питани  через диоды 6. Тиристоры 7 закрыты и ток в дросселе 3 и индукторе 2 отсутствует. На выходе датчика 13 напр жени  и на выходах интеграторов

12, 14 сигнал также равен нулю. Через контакт кнопки 23 сигнал 1 поступает на вход сброса счетчика 10 и устанавливает все его выходы в состо ние логического О, триггеры 19, 28 установлены в 1 на инверсных

выходах, На выходах элементов И 22, 26, 27 имеютс  сигналы О, светодиод 24 светитс , остальные светодиоды 25, 29, 30 нет.

Светодиод 24 сигнализирует, что заданный ток не достигнут. На выходе задатчика 16 максимального тока оператор выставл ет сигнал, соответствующий амплитуде тока импульса, а на выходе управл емого генератора 9 импульсов - период следовани  импульсов , соответствующий времени нарастани  тока до заданной величины. Импульсы генератора 9 поступают на счетный вход счетчика 10 и через элемент ИЛИ 11 на вход сброса интегратора 12. На выходе блока 21 задержки установлен сигнал 1. При нажатии и удержании кнопки 23 пуска снимаетс  сигнал с входа сброса счетчика 10, интегратора 14 и R-входов триггеров 19,28. Импульсы управл емого генератора 9 последовательно считаютс  и поступают на тот выход счетчика 10, который соответствует пор дковому номеру импульса. Счет ведетс  от момента нажати  кнопки 23. На выходах элементов И 22 по вл ютс  импульсы 1, которые подаютс  на управл ющие электроды соответствующих тиристоров 7. Тиристоры 7 подсоедин ют соответствующие конденсаторы 5 к индуктору 2 через дроссель 3. Таким образом,

конденсаторы 5 подключаютс  тиристорами 7 к индуктору последовательно друг за другом. Включение следующего тиристора приводит к запиранию ранее открытого за счет разности напр жений на соответствующих им конденсаторах. Ток в индукторе 2

возрастает. В обмотке датчика 13 напр жени  возникает ЭДС взаимоиндукции

е

м Н

М -

dt

где М - коэффициент взаимоиндукции;

I - ток в дросселе 3 и индукторе 2.

На выходе интеграторов 12,14 возникает напр жение 1

U12

}edti -Al

Т12 оТ12

М

Ui4 т- /edti -i

Tl4T14

где Ti2, Ti4 - посто нные времени интеграторов 12, 14,

т Ti4 Ti2 --; n

n - число конденсаторов;

ti - период следовани  импульсов генератора 9;

АI - приращение тока намагничивани  за период и.

Если величина Ui2 за врем  ti меньше сигнала, заданного на выходе задатчика 16. на выходе компаратора 17 сигнал 1 не измен етс  и тиристоры 7 открываютс  последовательно . Если Ui2 оказываетс  больше , чем сигнал задатчика 16, а следовательно, нарастание тока Ai происходит со скоростью большей, чем заданна  оператором (с помощью управл емого генератора 9 импульсов), на выходе компаратора 17 по вл етс  О и очередной импульс через элемент И 22 не проходит. Следовательно , не включаютс  очередной тиристор 7 и конденсатор 5, зар женный до максимального напр жени . В результате скорость нарастани  тока снижаетс .

По достижении током индуктора 2 заданного уровн  величина Ui4 становитс  больше, чем сигнал выхода задатчика 16. В результате на выходе компаратора 17 по вл етс  О, запрещающий подключение очередных конденсаторов 5. Одновременно на выходе компаратора 15 и пр мом выходе триггера 19 по вл етс  сигнал Г, а на инверсном выходе триггера 19 - сигнал О. Гаснет светодиод 24 и начинает светитьс  светодиод 25, который сигнализирует, что заданный ток достигнут. На выходе элемен- та ИЛИ 11 по вл етс  сигнал 1, удерживающий интегратор 12 в сброшенном состо нии. При снижении величины тока в дросселе 3 уменьшаетс  сигнал на выходе интегратора 14, что приводит к по влению Г на выходе компаратора 17 и О на выходе компаратора 15. Переключени  триггера 19 не происходит, а элементы И 22 разрешают прохождение импульсов на тиристоры 7. После по влени  сигнала 1 .на выходе

триггера 19 управл емый блок 21 задержки через заданный оператором интервал времени обеспечивает сигнал О на своем выходе и запрещает прохождение импульсов 5 на тиристоры 7. Определ ет длительность импульса с посто нной амплитудой.

Если ток достигает заданной величины до прохождени  n-го импульса, на первом входе элемента И 31 по вл етс  О, на его

0 выходе будет О и триггер 28 не переключаетс , а на выходе элемента И 26 по вл етс  Г и светодиод 29 светитс , сигнализиру , что скорость нарастани  тока в намагничивающем импульсе достигнута. Если на п-м

5 выходе счетчика 10 импульс возникает до достижени  заданного уровн  тока, на выходе элемента И 31 возникает сигнал 1, триггер 28 переключаетс , на обоих входах элемента И 27 по вл ютс  сигналы 1, на

0 выходе - Г и светитс  с ветодиод 30, си гнализирующий о том, что скорость нарастани 

тока меньше заданной И следует повысить

напр жение на выходе блока 1 питани .

Таким образом, устройство позвол ет

5 регулировать такие параметры намагничивающего импульса, как скорость нарастани  тока, амплитуду тока, длительность.

Применение сглаживающего дроссел  3 позвол ет не только уменьшить пульсации

0 намагничивающего тока и, следовательно, степень намагничивани  материала, поскольку уменьшаютс  вихревые токи, но также и уменьшить напр жение на индукторе до заданного уровн . Кроме того, нали5 чие блока 20 индикации упрощает управление устройством и повышает качество намагничивани  за счет улучшени  формы импульса. Сглаживающий дроссель позвол ет также раст нуть во времени про0 цесе передачи энергии от зар женных конденсаторов индуктору, т. е. расширить возможности устройства по формированию продолжительности импульсов, требуемых дл  индукторов с различными параметрами.

Claims (3)

1. Устройство дл  импульсного намагничивани , содержащее регулируемый блок питани , индуктор, шунтированный диодом , n конденсаторов, n разв зывающих ди0 одов и n тиристоров с блоком запуска, причем каждый конденсатор соединен через соответствующий разв зывающий диод с первым выводом блока питани , а через соответствующий тиристор с первым выво5 дом индуктора, вторые выводы каждого из n конденсаторов, блока питани  и индуктора объединены, отличающеес  тем, что, с целью расширени  возможности регулировани  параметров намагничивающего импульса, оно снабжено датчиком напр жени , сглаживающим дросселем, включенным последовательно с индуктором, а блок запуска содержит управл емый генератор импульсов, кольцевой счетчик, два интегратора , посто нные времени которых различаютс  в п раз. два компаратора, RS-триггер, два селективных диода, управл емый блок задержки, элемент ИЛИ, п элементов И, за- датчик максимального тока, кнопку запуска и блок индикации, причем выход управл емого генератора импульсов соединен со счетным входом кольцевого счетчика и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого интегратора с меньшей посто нной времени, вход которого соединен с выходом датчика напр жени  и входом второго интегратора, выход которого соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом задатчика максимального тока и первым входом второго компаратора , а второй вход последнего через селективные диоды соединен с выходами первого и второго интеграторов, выход первого компаратора соединен с входом RS- триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом блока индикации , второй вход которого соединен с пр мым выходом RS-триггера, вторым входом элемента ИЛИ, входом управл емого блока задержки, выход которого соединен с первым входом каждого из п элементов И,

вторые входы которых соединены с выходом второго компаратора, каждый из третьих входов соединен с соответствующим выходом кольцевого счетчика, а каждый из выходов п элементов И - с управл ющим электродом соответствующего тиристора, кнопка запуска соединена с входом сброса второго интегратора, RS-триггера, кольцевого счетчика, третьим входом блока индикации , четвертый вход которого соединен с последним выходом кольцевого счетчика.

2.Устройство по п. 1, отличающее- с   тем, что датчик напр жени  выполнен в

виде обмотки, имеющей магнитную св зь с обмоткой сглаживающего дроссел .

3.Устройство поп.1, отличающее- с   тем, что блок индикации содержит RS- триггер, три элемента И, четыре светодиода,

причем первый вход блока индикации соединен с первым светодиодом, второй,- с вторым светодиодом и первыми входами двух элементов И, третий - с R-входом RS- триггера, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами двух элементов И, выходы которых подключены к соответствующим светодиодам, а S-вход RS-триггера соединен с выходом третьего элемента И. первый вход которого соединен

с первым входом блока индикации, а второй вход - с четвертым входом блока индикации .

т

26

29

а

Фиг.1