SU826449A1 - Устройстю для управления электромагнитныммеханизмом - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  и регулировани , в частности, может быть использовано в устройствах импульсного управлени  электромагнитным механизмом с форсированным включением.

Известно импульсное устройство дл  управлени  индуктивной нагрузкой , содержащее разв зывающий диод, ключевой элемент, включенный между клеммами источника питани  последовательно с обмоткой электромагнитного механизма

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает формировани  начального (пускового ) импульса тока в индуктивной нагрузке в заданном интервале времени .

Это обусловлено тем, что фиксаци максимального значени  возрастающего по экспоненте тока как в перво так и в последуюишх циклах работы

осуществл етс  путем сравнени  падени  напр жени  на дополнительном низкоомном резисторе с опорным напр жением порогового переключател , а фиксаци  минимального значени  убывающего по экспоненте тока самоиндукции определ етс  собственным гистерезисом переключени  порогового переключател .

Наиболее близким к предлагаемому по техническим средствам и достигаемому результату  вл етс  устройство , содержащее разв зывающий диод ключевой элемент, включенный между клеммами источгшка питани  последовательно с обмоткой электромагнитного механизма, шунтированной пороговым элементом, выполненным на последовательно соединенных стабилитроне и диоде

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно имеет недостаточную стабильность момента отсечки начального тока и коэффициента заполнени  импульсов при воздействии .окружающей среды. Цель изобретени  - стабилизаци  момента отсечки начального (пускового ) тока и коэффициента заполнени  импульсов путем устранени  вли ни  посто нного времени индуктивной нагрузки . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено первым моностабильным элементом, выполненным на реле времени и логичес ком элементе ИЛИ-НЕ и вторым моностабильным элементом, выполненным на втором реле времени и логическом элементе НЕ, вход которого через разв зывающий диод подключен к точке соединени  ключевого элемента и обмотке электромагнитного механизма а выход оптически соединен со входо первого реле времени и с одним из входов логического элемента ИЛИ-НЕ выход которого соединен со входом ключевого элемента, а другой вход с выходом первого реле времени, вхо которого.соединен с клеммой источника питани . На чертеже представлена электрическа  принципиальна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый моностабильный элемент, выполненный на первом реле 1 времени и логическом элементе ИЛИ-НЕ 2, ключевой элемент 3, обмотку электромагнитного механи ма - нагрузку 4, шунтированную поро говым элементом 5 непосредственно и через разв зывающий диод 6 - вторым моностабильньм элементом, выпол ненным на втором реле 7 времени и логическом элементе НЕ 8. Реле времени выполнены по мостовой схеме, состо щей из врем задающей RC-цепи - резисторы 9, 10, конденсаторы 11, 12 и делител  опорного напр жени  - резисторы 13-16, нуль-индикатора -полевые транзисто ры 17, 18. Логические элементы ИЛИ-НЕ, НЕ выполнены по комбинацион ной переключающей схеме на тран- зисторах 19-23, диодах 24-27. Ключевой элемент выполнен на транэисто рах 28, 29, включенных по схеме сос тавного Транзистора. С помощью рези торов 30-36 обеспечиваетс  запирание транзисторов при отсутствии сиг нала на их входе. Резисторы 37-42 94 предназначены дл  ограничени  соответствукичих токов транзисторов. Пороговый элемент выполнен на последовательно-встречно включенных стабилитроне 43 и диоде 44, соединенных анодами (катодами) с обмоткой электромагнитного механизма в провод щем направлении дл  тока самоиндукции . С помощью оптоэлектронных ключевых элементов 45, 46 обес-. печиваетс  коммутаци  цепи разр да врем задающего конденсатора через резистор 47 и управление логическим элементом ИЛИ-НЕ. Конденсатор 48 форсирующий , конденсатор 49 и резистор 50 - элементы частотной коррекции . Кроме того, устройство имеет клеммы 51-53 источника питани . Устройство работает следующим образом. При подаче на клеммы 51, 52 питающего напр жени  и на клемму 53 входного сигнала, конденсатор 11 начинает зар жатьс  через резистор 9, Транзисторы 19, 20 закрыты, так как на оба входа логического элемента ИЛИ-НЕ 2 сигналы не подаютс . Так как в базу транзистора 2 от клеммы 53 через диод 25 и резисторы 13, 14 к клемме 52 течет ток, последний насыщаетс , подключа  базовую цепь через ограничивающий ток резистор 39 к клеммам 53, 52,в результате чего транзисторы 28, 29 насыщаютс , подключа  нагрузку 4 к клеммам 51, 52 источника питани . В нагрузке течет возрастающий по экспоненте начальный (пусковой) ток, действие которого будет наблюдатьс  до момента достижени  напр жени  на конденсаторе I1 порога нульиндикатора - транзистора 17, а при его достижении последний срабатывает , измен   состо ние логического элемента ИЛИ-НЕ, при котором транзистор 21 и соответственно транзисторы 28, 29 закрываютс , отключа  нагрузку от клемм 51, 52 источника питани . В этот момент в индуктивной нагрузке возникает ЭДС самоиндукции , поддерживающа с  протекание убывающего по экспоненте тока самоиндукции , замыкающегос  через шунтирующий нагрузку пороговый элемент 5. Образованное на последнем стабилизированное напр жение прикладываетс  через разв зывающий диод 6 ко второму моностабильному элементу .

Начинаетс  зар д конденсатора 12 через резистор 10. Транзистор 22 закрыт, так как на вход логического элемента НЕ сигнал не подаетс . Так как в базу транзистора 23 через диод 27 и резистор 41 течет ток, последний насыщаетс , в результате чего от общей точки соединени  основного ключевого элемента и обмотки индуктивной нагрузки, через разв зывающий диод 6, резистор 42, к клемме 51 течет входной ток оптоэлектронных элементов 45, 46, вспомогательные выходные транзисторы которых насыщаютс . При этом с помощью одного из них замыкаетс  цепь разр да конденсатора 11 через резистор 47, с помощью другого подаетс  через резистор 38 входной сигнал на второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 2 - транзистор 20, обеспечивающий установившеес  состо ние, поскольку сигнал с et-o первого входа снимаетс , так как при разр де конденсатора 11 транзистор 19 выключаетс .

При достижении напр жени  на конденсаторе 12 порога срабатывани  транзистора 18, последний срабатывает , насыща  транзистор 22, выключа  транзистор 23. В результате этого с помощью оптоэлектронных элементов 45. 46 размыкаетс  цепь разр да конденсатора 11 и включаетс  транзистор 20. С этого момента измен етс  состо ние логического элемента ИЛИ-НЕ на первоначальное, так как на оба его входа сигналы не подаютс . Начинаетс  зар д конденсатора 11 и разр д через затвор- исток транзистора 18, резистор 16 конденсатора 12, устанавлива  схему второго моностабильного элемента в исходное состо ние до начала повторени  цикла работы. Далее цикл рабо TLi повтор етс . Причем врем  действи  возрастающего по экспоненте тока в нагрузке при повторном цикле отсчитываетс  не от нулевого уровн  напр жени  на койденсаторе I1, а от некоторого остаточного напр жени до которого последний через резисто 47 разр жаетс  за врем  действи  втрого моностабильного элемента.

Вьщержка времени действи  пускового импульса тока устанавливаетс  выбором посто нной времени врем задающей RC-цепи - резистор 9, конденсатор 11 и уровнем опорного напр жени , образованного на выходе делител  на резисторах 13, 14.

Выдержка временных интервалов возрастающего и убывающего токов в индуктивной нагрузке устанавливаетс  выбором времени выдержки второго моностабилЬного элемента и посто нной времени разр дной RC-цепи - резистор 47, конденсатор II,

Минимальна  частота колебаний ограничиваетс  интервалом времени на собственной экспоненте убывающего тока самоиндукции, в течение которого обеспечиваетс  образование стабилизированного напр жени  на пороговом элементе, необходимого дл  функционировани  второго моностабильного элемента.

Максимальна  частота ограничиваетс  быстродействием моностабильных элементов и возрастанием веро тности возникновени  незатухающих колебаний из-за увеличени  вэаимозависимос7 ти коммутационных помех и наводок.

Таким образом, точность и стабильность временных интервалов колебаний тока в индуктивной нагрузке обеспечиваетс  структурой выполнени  предлагаемого устройства и выбором элементной базы.

Преимуществом предлагаемого устройства 1теред известными техническими решени ми  вл етс  то, что в нем структурно устран етс  -вли ние посто нной времени индуктивной нагрузки на очность .и стабильность временных интервалов колебаний тока в индуктивной нагрузке.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  электромагнитным механизмом, содержащее разв зывающий диод, ключевой элемент, включенный между клеммами источника питани  последовательно с обмоткой электромагнитного механизма, шунтированной пороговым элементом, выполненным на последовательно соединенных стабилитроне и диоде, отличающеес  тем, что, с целью стабилизации момента отсечки пускового тока и коэффициент заполнени  импульсов путем устранени  вли ни  посто нной времени индуктивной нагрузки, оно снабжено первым