Электродинамический привод ударного стенда Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к электродинамическим приводам ударных испытательных стендов.

Цель изобретения - повышение КПД привода за счет использования энергии колебательного перезаряда емкостного накопителя энергии и уменьшения потерь, вызванных утечками из заряженного до заданного уровня емкостного накопителя энергии.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого электродинамического привода; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений на элементах привода.

Электродинамический привод ударного стенда содержит разгонную 1 и тормозную 2 катушки, источник 3 постоянного тока, связанный с ним через тиристорный ключ 4, емкостный накопитель 5 энергии, подключенный к катушкам 1 и 2 через соответственно основной тиристор 6 и подключенный встречно ему дополнительный тиристор 7, датчик 8 напряжения емкостного накопителя 5 энергии, формирователь 9 импульсов, вход которого подключен к датчику 8 напряжения, первый выход связан с вторым управляю- ш,им входом тиристорного ключа 4, первый вход которого служит для пуска привода, а второй выход связан с управляющим входом основного тиристора 6, и подключенную параллельно основному тиристору 6 цепь, включаюш,ую последовательно соединенные резистор 10, емкость 11 и датчик 12 тока, параллельно которому подключены шунтирующие диод 13 и резистор 14. Управляющий вход дополнительного тиристора 7 подключен к выходу датчика 12 тока. В зарядной цепи емкостного накопителя 5 энергии установлена катущка 15 индуктивности, служащая для сглаживания зарядного тока.

Электродинамический привод ударного стенда работает следующим образом.

Для включения привода подают сигнал на первый управляющий вход тиристорного ключа 4. При этом тиристорный ключ 4 включается и начинается заряд емкостного накопителя 5 от источника 3 напряжения. Когда напряжение на накопителе 5 достигает заданного уровня, датчик В напряжения выдает управляющий импульс, который поступает на вход формирователя 9 импульсов. Формирователь 9 вырабатывает два импульса - один на выключение тиристорного ключа 4, который поступает на его второй вход, второй - на включение основного тиристора 6 (фиг. 2, t ti). Таким образом достигается автоматическое включение основного тиристора 6, через который происходит разряд емкостного накопителя 5 на разгоняющего катушку 1, и отключение источника 3 напряжения от емкостного накопителя 5.

Протекание разрядного тока через основной тиристор 6 и разгоняющую катущку 1 происходит в течение одного полупериода колебательного процесса (фиг. 2, t ti-t.-i).

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В разгоняющей катушке 1 создается импульсное магнитное поле. Взаимодействие этого поля с магнитным полем вихревых токов, наводимых в электропроводном контейнере (не показан), служщим для установки испы- туемь х изделий, приводит последний в поступательное движение. В момент времени (1з ток в основном тиристоре 6 прекращается и к нему прикладывается напряжение перезаряженного емкостного накопителя 5 обратной полярности. Это напряжение вызывает протекание тока в RC-цепочке 10, 11 и датчике 12 тока. Датчик 12 тока включает импульсом положительной полярности дополнительный тиристор 7, который подключает тормозящую катущку 2 к емкостному накопителю 5.

За время t ts- ts происходит полный перезаряд емкостного накопителя 5 и осуществляется торможение движущегося контейнера посредством создания встречного силового электромагнитного поля. В момент времени t ts цикл работы привода заканчивается. Оставшаяся энергия емкостного накопителя 5 после прохождения одного периода перменного тока используется для следующего цикла динамических испытаний после дополнительного подзаряда накопителя 5 до заданного уровня. Шунтирующие резистор 14 и диод 13 предназначены для ограничения уровня напряжения на управляющем входе дополнительного тиристора 7.

Использование датчика 8 напряжения емкостного накопителя 5 энергии в совокупности с подключенным к нему формирователем 9 импульсов, управляющим работой тиристора 6 и тиристорного ключа 4, позволяет автоматизировать процесс испытаний и уменьщить утечки из накопителя 5 за счет включения привода непосредственно, после заряда накопителя 5 до заданного напряжения. Возможность настройки датчика 8 на различное напряжение позволяет изменять энергию, запасенную в накопителе 5. Включение дополнительного тиристора 7 встречно основному тиристору 6 обеспечивает двойную перезарядку накопителя 5 в течение рабочего цикла, за счет чего обеспечивается последующий заряд накопителя 5 от источника 3 постоянного тока при некотором начальном напряжении. Это также повышает КПД привода.

Формула изобретения

Электродинамический привод ударного стенда, содержащий разгонную и тормозную катущки, источник постоянного тока, связанный с ним через зарядную цепь емкост- накопитель энергии, подключенный к разгонной и тормозной катушкам через соответственно основной и дополнительный тиристоры, и формирователь импульсов, ог- личающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен подключенной параллельно основному тиристору цепью, включающей последовательно соединенные резистор, емкость и датчик тока, параллельно которому подключены шунтирующие диод и резистор, причем дополнительный тиристор включен встречно основному, а его управляющий вход подключен к выходу датчика тока.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к электродинамическим приводам ударных стендов. Целью изобретения является повышение КПД привода. Это достигается за счет использования энергии колебательного перезаряда емкостного накопителя энергии и уменьшения потерь, вызванных утечками из заряженного до заданного уровня емкостного накопителя. Электродинамический привод ударного стенда содержит разгонную и тормозную катушки 1 и 2, источник 3 постоянного тока, связанный с ним через тиристорный ключ 4 емкостный накопитель 5 энергии, подключенный к катушкам 1 и 2 соответственно через основной тиристор 6 и подключенный встречно ему дополнительный тиристор 7, датчик 8 напряжения емкостного накопителя 5, формирователь 9 импульсов, вход которого подключен к датчику 8 напряжения, первый выход связан с вторым управляю- ш,им входом тиристорного ключа 4, первый вход которого служит для пуска привода, а второй выход связан с управляюш.им входом транзистора 6, и подключенную параллельно основному тиристору 6 цепь, включающую датчик 12 тока. Управляющий вход тиристора 7 подключен к выходу датчика 12 тока. При заряде емкостного накопителя 5 до заранее заданного напряжения датчик 8 напряжения подает сигнал на формирователь 9 импульсов, который открывает тиристор 6 и .прекращает зарядку накопителя 5. Датчик 12 тока обеспечивает подключение тормозной катушки 2 при перезарядке емкостного накопителя 5. 2 ил. t9 (Л со СО ел 00 Ю

ij