Устройство для форсировки электромагнитов Советский патент 1984 года по МПК H01F7/18 

1 Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для форсировки включе ния электромагнитов а системе элек трогидравлического управления коро кой перемены передач трактора. . Известно устройство .включения электромагнита, содержащее транзис торный ключ, включенный последовательно с источником питания, электромагнитом и диодом, конденсатор, зарядный резистор и дополнительный ключ. В данном устройстве при вклю чении транзисторного -ключа включается дополнительный ключ, подключающий предварительно заряженный конденсатор последовательно с источником питания. Это позволяет получить удвоенное напряжение на электромагните при его включении, чем и обеспечивается эффект форсировки Л . Недостаток устройства - невысокие функциональные возможности, так как оно обеспечивает форсированное включение только одного электромагнита Йри наличии в системе нескольких электромагнитов необходимо использовать отдельные узлы форсировки на каждый электромагнит, что приводит к значительному возрастанию сложности, а след вательно, габаритов и стоимости системы. Известно также устройство управпения переключением нагрузок ин дуктивного характера, содержащее управляющий триггер, выходы которо связаны с входами двух силовых клю чей, диодно-стабилитронные ограничители напряжения на силовых ключа и дополнительный дроссель, включен ный в цепь питания электромагнитов В данном устройстве выключв 1ие одн го силового ключа и одновременное включение второго приводит к значи тельному возрастанию напряжения на включаемом электромагните за счет ЭДС самоиндукции дополнительного дросселя, чем и обеспечивается эффект форсировки 2J. Недостаток устройства - низкие функциональные возможности, так ка оно не может быть использовано для форсированного переключения трех и более электромагнитов. Кроме тог включение первого электромагнита м жет осуществляться только при одно 72 временном выключении второго электромагнита (и наоборот), т.е. данное устройство невозможно использовать в тех случаях, когда необходиМО раздельное и независимое управление форсированным включением каждого электромагнита. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности форсировки любого количества независимо управляемых электромагнитов. . Поставленная цель достигается тем, ЧТО;в устройство для форсировки электромагнитов, содержащее выво-. ды дяя подключения обмоток электромагнитов, силовые ключи по числу электромагнитов, диод и выводы для подключения источника питания, причем каждый силовой ключ включен между одним из выводов для подключения обмотки соответствующего электромагнита и одним из выводов для подключения источника питания, введены резистор, конденсатор, вспомогательный ключ и многрвходовый блок управления, причем управляющий вход каждого силового ключа соединен с соответствующим входом блока управления, выход блока управления соединен с управляющим входом вспомогательного ключа первый вывод которого через резистор соединен с одним выводом для подключения источника питания, а второй - с другим выводом для подключения источника питания непосредственно, другие выводы для подключения обмоток всех электромагнитов объединены и соединены через диод с другим выводом для подключения источника питания и через конденсатор - с первым выводом вспомогательного ключа. Кроме того, блок управления содержит дифференцирующие цепи и элемент ИЖ, причем входы дифференцирующих цепей являются входами блока управления, выходы дифференцирзтощих цепей подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ является выходом блока управления. На фиг, 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма, поясняющая его работу. Устройство для форсировки электромагнитов 1, коммутируемых силовыми ключами 2j включенными между первой шиной 3 источника питания и первыми выводами электромагнитов 1, содержит диод 4, резистор 5, конденсатор 6, вспомогательный ключ 7 и блок управления 8, входы которого соединены с управляющими входами 9 силовых ключей 2, а выход подключен к управляющему входу вспомогательного ключа 7, включенного между второй шиной 10 источника питания и общей точкой соединения первых , выводов резистора 5 и конденсатора 6 вторые выводы которых подключены соответственно к первой шине 3 источника питания и общей точке соединения вторых выводов электромагнитов 1, с первыми выводами диода 4, второй вывод которого подключен к второй шине 10 источника питания. Блок управления 8 может быть выполнен по различным принципиальным схемам. На фиг. 1 приведен вариант построения блока управления с исполь зованием дифференцирующих цепей 11 и схемы ИЛИ 12. Входы дифференцирующих цепей 11 являются входами блока управления 8, выходы подключены к входам схемы ИЛИ 12, выход схемы Р1ПИ 12 является выходом блока управления 8. В качестве силовых ключей 2 и дополнительного ключа 7 могут быть использованы электромагнитные реле, транзисторные или тиристорные устройства коммутации. Устройство для форсировки электр магнитов работает следующим образом В исходном состоянии все электро магниты 1 выключены, конденсатор 6 через резистор. 5 заряжен до напряжения источника питания (фиг. 20. После прихода сигнала управления на вход 9 силового ключа 2 (фиг. 2 Uдх 9 (1)) происходит подключение первого вывода электромагнита 1 к первой шине 3 источника питания. Одновременно сигнал управления ключом 2 дифференцируется дифференцирующей цепочкой 11 и поступает на вход всп могательного ключа 7 (фиг... 11, Us). При замыкании вспо югательного ключа 7 положительная обмотка кон денсатора 6 соединяется со второй шиной 10 источника питания. При этом, поскольку конденсатор 6 был предварительно заряжен до напряжения источника питания, на диоде 4, а следовательно, и на объединенных вто рых выводах электромагнитов 1 уста- навливается отрицательное напряжение равное по величине напряжения источника питания (фиг. 2,U,f.4), а результирующее- напряжение на электромагните 1 равно по величине удвоенному напряжению питания Диод 4 при этом закрыт, а конденсатор 6 разряжается через электромагнит 1. После полного разряда конденсатора 6 открывается диод 4 и напряжение на электромагните 1 устанавливается равным величине напряжения источника питания. После размыкания вспомогательного ключа 7 конденсатор 6 через открытый диод 4 и резистор 5 вновь заряжается до напряжения источника питания. Подача сигнала управления на второй силовой ключ (фиг.2ид;( 9(2)) вновь приводит к появлению отрицательного напряжения на объединенных вторых выводах элек - тромагнитов 1, что обеспечивает форсированное включение второго электромагнита 1, независимо от того, включен или выключен первый электромагнит 1 (J-j; (2). Из этого следует, что вспомогательный ключ 7 включается на короткий интервал времени после прихода сигнала управления на любой силовой ключ 2. При этом к обмотке включаемого электромагнита 1 всегда прикладывается удвоенное напряжение питания, т.е. обеспечивается форсировка любого количества электромагнитов .1 при произвольном порядке их включения. При включении какого-либо электромагнита 1 происходит кратковременное удвоение напряжения на всех включенных электромагнитах, но это не приводит к ухудшению энергетических параметров устройства ввиду кратковременности импульсов форсировкн по сравнению с длительностями интервалов времени включенного состояния электромагнитов. Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы длительности интервалов времени между включениями двух электромагнитов 1 превьщгали время зарядки конденсатора 6. В случае использования данного устройства для форсировки электромагнитов коробки перемены передач это условие легко выпол ня е т ся.

511217076

Предложеннре устройство имеет так как оно обеспечивает форсировку значительно более широкие функцио- любого количества независимо управляеиальные возможности чем прототип, мых электромагнитов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРСИРОВКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ, содержащее выводы для подключения обмоток электромагнитов, силовые ключи по числу электромагнитов, диод и выводы для подключения источника питания, причем каждый силовой ключ включен между одним из выходов для подключения обмотки соответствующеро элек-тромагнита и одним из вьшЬдов для подключения источника питания, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены резистор, конденсатор, вспомогательный ключ и многовходовый блок управления, причем управляющий вход каждого силового ключа соединен с соответствующим входом блока управления, выход блока управления соединен с управляющим входом вспомогательного ключа, первый вьтод которого через резистор соединен с одним вьшодом для подключения источника питания, а второй - с другим выводом для подключения источника питания непосредственно, другие вы-, воды для подключения обмоток всех электромагнитов объединены и соеди§ нены через диод с другим выводом для подключения источника питания и через конденсатор - с первым выводом вспомогательного ключа. 2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит дифференцирующие цепи и элемент ИЛИ, причем входы дифференцирующих цепей являются входами блока управления, выходы дифференцирующих цепей подключены к входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ является выходом блока управления.

Фие. 1

Фиг. 2