Устройство дистанционного управления исполнительным механизмом Советский патент 1983 года по МПК G05B11/01 

электродом первого тиристора, а второй базой - с второй клеммой, второй вывод четвертого конденсатора

соединен с первым выводом первого резистора, вторым выводом шестого резистора и катодом первого диода.

УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗMOM, содержащее первый, второй, третий и четвертый диоды, первую клемму, соединенную через последовательно включенные первый конденсатор и стабилитрон с второй клеммой, которая через последовательно соединенные первый симистор и первую обмотку исполнительного механизма подключена к первой клемме, которая через посл.едовательно соединенные вторую обмотку исполнительного механизма и второй симистор соединена с второй клеммой, пятый диод-, соединенный ка:тодом с вторым выводом первого конденсатора и анодом стабилитрона, а анодом через второй конден сатор - с второй клеммой, шестой диод, соединенный катодом с первым выводом первого резистора и катодом первого тиристора, а анодом - с первым выводом второго резистора и через заьгакающие контакты первой кнопки Включено - с второй клеммой, седьмой диод, соединенный катодом с первым выводом третьего рвзистора и катодом второго тиристора а анодом - с .первым выводом четвертого резистора и через замыкающие контакты второй кнопки Включено с второй клеммой, анод первого тиристора подключен к управляющему электроду второго симистора, анод второго тирчстора подключен к ynjjaa- ляющему электроду первого симистора, первые выводы замыкающих контактов первого и второго концевых выключатедей соединены с второй клеммой, отличающее ся тем, что, с целью повышения его надежности, 8 нем дополнительно установлены первый и второй бднопереходные транзисторы, пятый и шестой резисторы, первый и второй потенциометры и размы кадсщие контакты кнопки Включено, Jпервым выводом соединенные с анодом .пятого диода, а вторым выводом с вторыми выводами первого и третьего резисторов, второй вывод замыкающих контактов первого концевого i выключателя соединен с анодом первого диода и с первым выводом и движком первого потенциометра, вто:рой вывод которого соединен с вторым галводом второго резистора и анодом второго диода, соединенного ;катодом с первым выводом третьего конденсатора и эмиттером первого однопереходного транзистора, соединенного первой базой с первым выводом пятого резистора и управляющим электродом второго тиристора, а второй базой - с второй клеммой, второй вывод третьего конденсатора 4 з: соединен, с первым выводом третьего резистора, вторым выводом пятого резистора и катодом четвертого диода, ел второй вывод замыкакяцих конта:ктов второго концевого выключателя соединен с анодом четвертого диода и первым выводом, и движком второго потенциометра, второй вывод которого соединенен с вторым выводом четвертого резистора и анодом третьего диода, соединенного катодом р первым выводом четвертого конденратора и эмиттером второго однопереходного транзистора, соединенно первой базой с первым выводом toecToro резистора и управляющим

Изобретение относится к устройствам автоматического управления различного рода исполнительными механизмами, например электродвигателями, электромагнитными клапанакш, реверсивными магнитными пускателями и может найти применение в приводах столов шлифовалыалх и строгальных станков.

Известно устройство дистанционного управления исполнительным механизмом, содержащее кнопки управления, датчик положения, тепловое реле, RC -цепочку, первый вывод которой соединен с первым выводом обмотки управления асинхронного элект родвигателй и анодом первого симистора, второй вывод - с вторым выводом обмотки управления асинхронного электродвигателя и анодом второго симистора, третий вывод обмотки управления асинхронного электродвигателя подключен через обмотку теплового реле к первому выводу источника переменного . напряжения , второй вывод которого соединен с катодами первого и второго симистров, резистор, тиристоры и источник постоянного напряжения, нулевой вывод которого подключен через последовательно соединенные первую кнопку управления и размыкаюпщв контакты теплового реле к второму выводу источника переменного напрй кения, а второй вывод - к первому выводу резистора, второй вывод которого

через эамлкающие контакты второй кнопки управления соединен с управляющим электродом первого тиристора и замыкающими контактами первого датчика положения, через последоваЕтельно соединенные размака кхцие контакты второго датчика положения и размыкающие контакты третьей кнопки управления - с анодом первого тиристора, через замыкающие контакты третьей кнопки управления - с управляющим электродом второго тиристора и замыкакяцими контактами второго датчика положения, через последовательно соединенные размыкающие контакты первого датчика положения и размыкающие контакты второй кнопки управления с анодом второго тиристора, а катоды первого и второго тиристоров соединены сЬответствеино с управяяющими входами первого и второго сими сторов ij .

Недостатком указанного у стройств является его низкая надежность изза наличия переключающих контактов датчиков положения.

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому является устройство дистанционного управления исполнительными механизмами, содержащее коммутационные элементы, датчики положения, первый и второй ключи, первые вхолал которого соединены через реверсивный механизм с первым выводом источника переменного напряжения, а первые выходы с вторым выводом источника перемен- ного напряжения и первым выводом источника постоянного напряжения, второй вывод которого подключен к выходам первого и второго ограничительных элементов, и вентили, приче второй вход первого ключа подключен через перилй вентиль к входу первог ограничительного элемента и через параллельно соединенные первый коммутационный элемент и первый датчик положения - к второму выводу источника переменного напряжения, а второй выход - через второй вентиль к входу второго ограничительного элемента , второй вход второго ключа подключен через третий вентиль к входу второго ограничительного элемента и через параллельно соединенные второй коммутационный элемент и второй датчик положения - к второму выводу источника переменного напряжения, а второй выход - через четвертый вентиль к входу первого ограничительного -элемента, входы первого и второго ограничительного элементов соединены соответственно через пятый и шестой вентили с первым выводом третьего коммутационного элемента, второй вывод которого подключен к второму выводу источника переменного напряжения 2 .

Недостатком известного устройств является его низкая надежность изза мгновенного переключения обмоток исполнительного механизма при реверсе.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дистанцйониого управления исполнительным меха- низмом, содержащем первый, второй ;; третий и четвертый диоды, первую клемму, соединенную через последе-. вательно включенные первый конденсатор и стабилитрон с второй клеммой, которая через последовательно соединенные первый симистор и перву обмотку исполнительного механизма подключена к первой клемме., которая через последовательно соединенные вторую обмотку исполнительного механизма и второй симистор соединена с второй клеммой, пятый диод, катодом соединенный с вторым выводом пе вого конденсатора и анодом стабилит рона, . а анодом через второй конден сатор - с второй клеммой, шестой ди од, катодом соединенный с первым вы водом первого резистора и катодом первого тиристора, а анодом - с пер вым выводом второго резистора и . через замыкающие контакты первой кнопки Включено с второй клеммо седьмой диод, катодом соедин.енный с первым выводом третьего резистора и катодом второго.тиристора, а анодом - с первым выводом четвертого резистора и через запФлкающие контак ты второй кнопки Включено - с второй клеммой, анод первого тиристора подключен к управляющему электроду второго симистора, анод второго тиристора подключен к управляю щему электроду первого симистора, первые выводы эамл акщкх контактов первого и второго концевых выключателей соединены с второй клеммой, ,дополнительно установлены первый и второй однопереходные транзисторы ;пятый и шестой резисторы, первый и второй потенциометры и размыкаю-, щие контгисты кнопки Включено , пер вым выводом соединенные с анодом lJlятofо диода, а вторым выводом с вторыми выводами первого и тре- тьего резисторов, второй вывод замыкающих контактов первого концевого выключателя соединен с анодом. первого диода и с первым выводом и движком первого потенциометра, второй вывод которого соединен с. втоЕжлм выводом второго резистора и ано дом второго диода, катодом соединенного с первым выводом третьего , конденсатора и эмиттером первого однопереходного транзистора, первой базой соединенного с первым выводом пятого резистора и управляющим элек тродом второго тиристора, а второй базой - с второй леммой, второй вывод третьего koндeнcaтopa соедине с первым выводом третьего резистора вторым выводом пятого резистора и катодом четвертого диода, второй вывод закк1Кё1Ющих контактов второго концевого выключателя соединен с анодом четвертого диода и первым выводом.и движком второго потенцио;метра, второй вывод которого соединен с вторым выводом четвертого р..езистора и анодом третьего диода, катодом .соединенного с первым выводом четвертого конденсатора и эмиттером второго однопереходного транзистора, . первой базой соединенного с первым выводом шестого резис.тора и управ ляющим электродом первого тиристора, а: второй, базой - с второй клеммой, второй вывод четвертого конденсатора соединен с первым выводом перво- го резистора, вторым выводом шесто.горезистора и катодом первого диода. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства, осуществляющего реверсирование, исполнительного механизма только в одном направлении (упрощенный вариант } на фиг. 2 - полная принципиальная схема устройства, осуществляющего реверсирование исполнительного механизма в обоих направлениях. Устройство содержит исполнительный механизм 1, вторую 2 и первую 3 обмотки исполнительного механизма 1, первые и вторые разкикакхцие контакты 4 и 5 исполнительного механизма 1, первые и вторые замыкающие контакты 6 и 7 исполнительного механизма 1, второй и первый симисторы 8 и 9, второй тиристор 10, первый конден- , сатор 11, стабилитрон 12, второй конденсатор 13, первый и третий резисторы 14 и 15,1 закыкакядае контакты 16 и 17 первого и второгЬ концевых выключателей «соответственно, замыкающие контакты 18 и 19 первой и кнопок Включено, размыкающие контакты 20 кнопки Выключено, первый однопереходный транзистор 21, первый потенциометр 22, третий конденсатор 23, пятый резистор 24, первый и второй диоды.25 и 26, первая и вторая клеммы 27 и 28, первый тиристор 29, второй однопереходный транзистор 30, второй потенциометр 31, четвертый конденсатор 32, шестой и седьмой; третий и четвертый диоды 33, 34, 35 и 36, четвертый, второй и шестой резисторы 37, 38 и 39 и пятый резистор 40. Упрощенный вариант устройства (фиг. 1) включает в себя исполнительный механизм 1, например реверсивный магнитный пускатель с обмотками 2 и 3 управления и контактами 4-7, первый и второй ключи, выполненные в виде симисторов 9 и 8, тиристор 10, источник постоянного напряжения, состоящий из конденсатора 11, стабилитрона 12 и конденсатора 13 сглаживающего фильтра, ограничительные резиетоЕы 14 и 15, замыкающие контакты 16 и 171первого и второго концевых выключателей, коммутационные элементы - кнопки управления 18-20, пороговый элемент например однопереходный транзидтор

21с времязадающим RC-контуром, реализованным с помощью потенциометра 22 и конденсатора 23, резистор 24, диоды 25 и 26 к источник переменного напряжения (клеммы 27-28).

В устройстве с автоматическим реверсированием исполниагельного механизма в обоих направлениях (фиг. 2) .возможно применение бесконтактных реверсивных исполнительных электроприводов, например асинхронного электродвигателя, электромагнитов клапанов и т.п. В этом варианте выполнения устройства дополнительно используются тиристор 29, однопереходный транзистор .30, RC -контур, состоящий из потенциоме--ра 31 и конденсатора 32, разделительные диоды 33-J6 и резисторы 37-39.

Устройство по упрощенному варианту работает следуюадам образом.

При замыкании контактов одной из кнопок управления, например контактов 18 первой кнопки (фиг. 1) , отдирается сймистор 8 и подает напряжение на обмотку 2 исполнительного механизма 1. Сймистор 8 удерживается в открытом состоянии за счет протекания тока через переход катод - управляющий электрод этого симистора, закыкаются контакты 6 исполнительного механизма 1 и резистор 14 под действием напряжения на конденсаторе 13. При подаче напряжения на обмотку 2 исполнительного механизма 1 его рабочий орган (не показан) начинает двигаться в прямом направлении. Когда рабочий орган исЬолнительного механизма 1 достигает первого концевого выключателя, его контакты 16 замыкаются. При этом цепь управления симистора 8 шунтируется через диод 25. Сймистор 8 закрывается и обесточивает обмотку 2 исполнительного механизма 1, который останавли-вается. Через контакты 16 первого концевого выключателя напряжение подается на эмиттер транзистора 21, а через диод 26 - на RC-цепочку, состоящий из потенциометра 22 и конденсатора 23. Когда через определенный интервал времени конденсатор 23 зарядится через потенциометр

22до напряжения отпирания одноперёходного транзистора 21, последний

) открывается,, и конденсатор 23 раз ряжается на резисторе 24, вызывая отпирание тиристора 10. Под действием постоянного напряжения на конденг саторе 13 сглаживаквдего фильтра через переход катод управлякяций

электрод симистора 9, тиристор 10, резистор 15 и контакты 20 протекает постоянный ток, удерживаклций тиристор 10 в открытом состоянии-. Тиристор 10 , открывает СЙМИСТОР9, который подает напряжение на вторую обмотку 3 исполнительного механизма 1, рабочий орган которого реверсируется. Хотя контакты 16 первого концевого выключателя при реверсировании рабочего органа исполнительного механизма 1 размыкаются, симистрр 9 удерживается во включенном положении постоянным током,, протекающим через замыкающие контакты 7 исполнительного

5 механизма 1 и резистор 15. При достижении рабочим органом исполнительного механизма 1 крайнего положения контакты 17 второго концевого выключателя замыкаются, шунтируя

0 цепь управления симистора 9, который закрывается и снижает напряжение обмотки 3 исполнительного механизма.1, рабочий орган останавливается. Пов. торное включение исполнительного

5 механизма 1 осуществляется новым замыканием контактов 18 или 19 кнопок управления.

Для повторного включения исполнительного механизма 1 с помощью контактов 18 и 19 кнопок управления в направлении, обратном уже включенному ранее, необходимо paз ФIкaниeм контактов 20 кнопки Выключено остановить механизм, а затем нажать нужную

5 кнопку управления Включено и замкнуть контакты 18 (кли 19) , обеспе. чивающие отпирание соответствующего симистора 9 (или 8). Остановка устройства осуществляется размыкающими

Q контактами 20 кнопки управления

Выключено. При размыкании контактов 20 этой кнопки цепь управления любогО; из включенных симисторов 8 и 9 обесточивается, и сймистор 8 (или 9) закрывается. Размыкающие

контакты 4 и 5 исполнительного механизма 1 исключают одновременную подачу Нсшряжения на обмотки 2 и 3 исполнительного механизма 1. В качестве контактов концевых выключателей и кнопок управления могут быть использованы маломощные магнитоуправляемые г метические контакты (герконы). Диод 25 предотвращает заряд конденсатора 23 напряжением,

5 падающим на резисторе 14 а диод 26 исключает церезаряд конденсатора 23 до падения напряжения на резисторе. 15.

В устройств е с автоматическим реверсированием рабочего органа исполнительного механизма 1 в обоих направлениях при за1«1 кании контактов Г7 второго концевого выключателя () осуществляется шунтировамие анодной цепи тиристора 10 и цепи управПения симистора 9 через диод 36, их отключение от источника напряжения и подключение к источнику постоянного напряжения второго времязадающего RC-контура, состоящего из потенциометра 31 и конденсатора 32. Когда конденсатор 32 зарядится до порога .отпирания однрпереходного транзистора 30, последний отпирается и открывает тиристор 29. Тиристор 29 удерживается в проводящем состоянии за счет протекания через него постоянно го тока, открывает симистор и подает напряжение на обмотку2 исполнительного механизма 1. в дальнейшем работа устройства повторяется. Таким образом, в устройстве, по-г казанном на фиг. 2, после замыкания не только контактов 16 первого концевого выключателя происходит остаг новка рабочего органа механизма 1 и через определенную выдержку времени его автоматическое выключение на движение в обратном направлении, как в схеме, приведенной на фиг. 1, .но и-при заьФлкании контактов 17второгр концевого, выключателя. Такая выдержка времени позволяет полностью остановиться рабочему органу механизма 1 и лишь после этого переключать: его движение в противоположном нaпpaвлeНИИ, что исключает перегрузки; преждевременный износ и выход из строя испол-нительного механизма 1. В устройстве могут использоваться бесконтактные, рёверсивные механизмы без йромежуточных реле (магнитных пуска-г телей)и их контактов, например, асинхронные электродвигат.ели, электромагниты и т.п. При замыкании кон--тактов 18 (клк 19) любой из кнопок управления цепь ранее включенного симистора 8 (или 9) шунтируется через диод 33 и тиристор 29 (или через диод 34 и тиристор 10), вызыг вая отключение обмотки 2 (или 3) исполнительного механизма 1. Одновременно через резистор 38 (или 37) заряжается конденсатор 23 (или 32), открывается транзистор 2; (или 30 и включаются тиристор 10 и симистор 9 или тиристор 29 и симистор 8. При одновременном начатии кнопок управления, т.е. при одновременном замыкании контактов 18 и 19, за счет шунтирования цепей управления сими.сторов 8 и 9 через диоды 33 и 34 исключается их одновременное включение и, следовательно, аварийный режим . работы устройства. По.тенциометрами 22. и 32 выдержка времени может изменяться в требуе-. мых пределах от десятых долей секунд до дрсятков секунд. В качестве пороговых элементов в устройстве могут быть применены двухтранзист. аналоги однопереходных транзисторов, динисторы и т.п. Предлагаемое устройство характери-. зуется простотой, высокой чувствительностью к управляющим сигналам и надежностью, позволяет использовать в нем без каких-либо пром ежуточных реле просше концевые выключатели и кнопки управления с одним контактом, исключает динамические перегрузки исполнительногчэ механизма при реверсе, при этом возможна нулевая заита устройства. Изобретение позволяет почти в ва раза повысить надежность предлагаемого устройства по сравнению с рототипом. .