Устройство для форсировки электромагнита Советский патент 1987 года по МПК H01F7/18 

Изобретение отпоеится к управлению -.|С1 тромагиитнымн механизмами и может быть использовано и устройетвах автоматического управления, а также в устройствах вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства.

На чертеже представлена схема устройства для форсировки электромагнитов.

Устройство для формировки электромагнитов содержит силовые ключи 1 по числу электромагнитов 2, каждый из силовых ключей 1 включен между однлм из выводов для нодключения источника 3 интания и одним из выводов для нодключения обмотки электро- .магнита 2. Управляюн1ий вход каждого силового ключа 1 соединен с соответствую- Н1ИМ входом 4 управления ( ...) устройства II г с(г/гветствуюи1им входом блока 5 ,u-HMn KOTOpoi O соединен с ynnafi,liiiDiiuiMn входами ключей 6 и 7 уп- р;111..1с 1111Я. (Хчин вывод ключа 6 управления ii .i и, Г очсп )ч точке соединения одной из об- K. ia i:) -: конденсатора 8 с резисторо.м 9, а др |1;Г| ;;П .од - к другому выводу для п()дк,::1/ :14|ця источника 3 питания, другие выиол. ,(-1 11(1ключения обмоток всех элект- |))ма| пи IOU 2 об ьсдинены и соединены с дру- roii обкладкой конденсатора 8 и через диод И) с дру|-им выводом для подключения источника 3 нитания. Вывод резистора 9 соединен с выходом блока 11 компенсации напряжения питания. Один вывод блока 11 соединен с другим выводом для нодключения источника 3 питания.

Блок 11 компенсации напряжения питания состоит из онерационного усилителя 12, неинвертирующий вход которого соединен с анодом стабилитрона 13 и е катодом стабилитрона 14, анод которого соединен с одним выводом питания операционного усилителя и одним выводом резистора 15, другой вывод которого соединен с анодом стабилитрона 16 и является одним выводом блока 11 компепсации напряжения ии- тапия. Катод стабилитрона 16 соединен с од- 1И1М выводом резистора 17 и через резистор 18 с инвертируюпшм входом операционного усилителя 12, другой вывод резистора 17 соединен с катодом стабилитрона 13 и другим выводом питания операционного усилителя 12 и является другим выводом блока 11 комненсации нанряжения нитания. Выход оиерапионного усилителя 12 соединен с его инвертируюищм входом через резистор 19 и являетея выходом блока 11 компенсации напряжения нитания.

Блок 5 управления состоит из дифферен- цируюн1их ценей 20, входы когорых являются входами блока 5 управения, выходы ди(|)- (}1еренцирующих цепей 20 подключены к входам элемента ИЛИ 21, а выход элемента ИЛИ 21 является выходом блока 5 ут1- равления.

Уст|)ойство работает следуюнлим образом.

5

5

13 ис,1.:;:.; (К 4 viHtiH, когда на выводы д.1я i:;j;;K:ir;; ; яя истс -ника 3 питания нода- Hfi питания, силовые ключи 1 i ;-i:si.xiKi; гм, на обмотки электромагнитов 2 ii;, ;i;)S /Kenuc не подается, ключ 6 управления разо.мкну1, к.люч 7 управления за.мкнут, на блок 11 комненсации напряжения питания подается напряжение питания.

Если на устройство нодано пониженное напряжение питания, то на выходе блока 0 11 компенсап.ии нанряжения питания относительно одного вывода для подключения источника 3 нитания создается напряжение, равное разности между .максимально допусти- .мым нанряжение.м но ТУ для электромагнитов 2 и поданны.м на устройство напряжением питания. Конденсатор 8 заряжается до значения этой разности напряжений по цени: вывод для нодключения источника 3 питания, диод 10, резистор 9, выход блока 11 комненсации напряжения пи- 0 тания.

Резистор 17 в блоке 11 компенсации напряжения питания служит датчиком изменения напряжения нитания.

При нодаче на любой вход 4 управления управляющего сигнала срабатывает соответствующий силовой ключ 1, который коммутирует обмотку соответствующего электромагнита 2. Одновременно с этим через блок 5 управления включается ключ 6 управления и выключается ключ 7 управления. Ключ 6 управления подключает предварительно заряженный конденсатор 8 последовательно с источником питания. Это позволяет получить максимально допустимое напряжение питания на электромагните 2 при -его включении, в то время как на устройство подано пониженное напряжение питания, чем и обеспечивается эффект форсировки.

При подаче на устройство максимально допустимого напряжения конденсатор 8 зарядится максимум на 1В, что объясняется техническими данными онерационного уси- 0 лителя, но это нрактически не приводит к увеличению напряжения на электро.магните 2 , если учесть падение напряжения на ключе 6 управления и на соответствующем силовом ключе 1, которые могут быть выполнены в виде транзисторных или тиристорных устройств коммутации.

Таким образом, форсировка осуществляет ся лишь при пониженном нанряжении питания и с регулировкой амплитуды форсирующего импульса, причем регулировка осуц.1,ествляется автоматически в блоке 1 компенсации напряжения питания.

Выключение ключа 7 управления позволяет снизить потребление энергии во время разряда конденсатора 8.

Включение и выключение ключей 6 и 7 5 управления осуществляется блоком 5 управления, который может быть выполнен в виде дифференцирующих 1|епсй 20 и элемента 21, выполняющего функцию логического элемента ИЛИ.

0

5

5

0

Использвание предлагаемого устройства позволяет получить положительный эффект, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности устройства путем введения в него второго ключа управления и блока компенсации напряжения питания. Это достигается за счет того, что в момент включения электромагнита обеспечивается оптимальное напряжение, необходимое для его срабатывания. В результате сила удара

сатора с одним из выводов первого резистора, а другой вывод - к другому выводу для подключения источника Питания, другие выводы для подключения обмоток всех электромагнитов объединены и соединены с другой обкладкой конденсатора и через диод с другим выводом для подключения источника питания, отличающееся тем. что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены второй ключ

источника питания, другой вывод блока компенсации напряжения питания соединен с другим выводом для подключения источника питания, управляющий вход второго ключа управления соединен с выходом блока

якоря о ярмо уменьшается и, таким обра- Ю управления и блок компенсации напряжения зом, повышается износоустойчивость меха-питания, причем другой вывод первого ренической системы электромагнита, увеличива- зистора- соединен с выходом блока компен- ется ресурс его работы. Кроме того, введе- сации напряжения питания, одлн вывод ко- ние второго ключа управления позволяет торого соединен через второй ключ управле- снизить потребление электроэнергии устройст- с ия с одним выводом для подключения вом во время разряда конденсатора.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы всей системы автоматического управления, в которой используется данное устройство. При этом предлагаемое устройство 20 управления.

всегда обеспечивает максимально допусти-2. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что блок компенсации напряжения питания содержит три стабилитрона, четыре резистора и операционный усилитель, причем неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с анодом первого стабилитрона и с катодом второго стабилитрона, анод которого соединен с одним вы1. Устройство для форсировки электро-водом питания операционного усилителя и

магнита, содержащее выводы для подключе-одним выводом второго резистора, другой

ния обмоток электромагнитов, силовые клю- вывод которого соединен с анодом третье- чи по числу электромагнитов, диод, выводыго стабилитрона и является одним выводля подключения источника питания, первыйдом блока компенсации напряжения питания.

мое напряжение при срабатывании электромагнитов при разбросах питающего напряжения, что также повышает эксплуатационную надежность устройства.

Формула изобретения

25

резистор, конденсатор, первый ключ управления и многовходовый блок управления, причем каждый из силовых ключей включен между одним из в шодов для подключения обмотки электромагнита и одним из выводов для подключения источника питания, управляющий вход каждого силового ключа соединен с соответствующим входом блока управления, выход которого соединен с уп35

катод третьего стабилитрона соединен с одним выводом третьего резистора и через четвертый резистор - с инвертирующим входом операционного усилителя, другой вывод третьего резистора соединен с катодом первого стабилитрона и другим выводом питания операционного усилителя и является другим выводом блока компенсации напряжения питания, выход операционного усилиравляющим входом первого ключа управле- 40 теля соединен с его инвертирующим ,входом ния, один вывод которого подключен к точ-через пятый резистор и является выходом

ке соединения одной из обкладок конден-блока компенсации напряжения питания.

сатора с одним из выводов первого резистора, а другой вывод - к другому выводу для подключения источника Питания, другие выводы для подключения обмоток всех электромагнитов объединены и соединены с другой обкладкой конденсатора и через диод с другим выводом для подключения источника питания, отличающееся тем. что, с целью повышения эксплуатационной надежности, в него введены второй ключ

управления и блок компенсации напряжения питания, причем другой вывод первого реисточника питания, другой вывод блока компенсации напряжения питания соединен с другим выводом для подключения источника питания, управляющий вход второго ключа управления соединен с выходом блока

зистора- соединен с выходом блока компен- сации напряжения питания, одлн вывод ко- торого соединен через второй ключ управле- ия с одним выводом для подключения

управления.

25

5

катод третьего стабилитрона соединен с одним выводом третьего резистора и через четвертый резистор - с инвертирующим входом операционного усилителя, другой вывод третьего резистора соединен с катодом первого стабилитрона и другим выводом питания операционного усилителя и является другим выводом блока компенсации напряжения питания, выход операционного усили

Изобретение относится к области управления электромагнитными механизмами и может быть использовано в устройствах автоматического управления, а также в устройствах вычислительной техники. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности. В исходном состоянии при пониженном напряжении питания на выходе блока компенсации 11 создается напряжение, равное разности между максимально допустимым напряжением по ТУ для электромагнитов 2 и поданным на устройство напряжением. Конденсатор 8 заряжается до значения этой разности напряжений. При подаче на любой вход управления 4 управляюш,его сигнала замыкаются с-оответствующий силовой ключ 1, ключ 6 и размыкается ключ 7. Предварительно заряженный конденсатор 8 подключается к обмотке последовательно с источником питания т. е. напряжение, поданное на обмотку, увеличивается до максимально допустимого уровня. При подаче на устройство максимально допустимого уровня напряжения конденсатор 8 зарядится максимум до 1В, что объясняется техническими данными операционного усилителя. Практически это не приводит к увеличению напряжения на электромагните. Таким образом, при колебании питающего напряжения форсировка осуществляется лишь при пониженном напряжении с регулировкой амплитуды форсирующего импульса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i со 4 СО сд