Высоковольтный управляемый источник напряжения для электропневматического усилителя Советский патент 1988 года по МПК F15C1/04 F15C3/04 

iu

QD

Изобретение относится к цепям упавления электропневматическими и лектрогидравлическими системами уп авления, например промьгашенными оботами, манипуляторами и машинами- втоматами.

Цель изобретения - расширение ункциональных возможностей -И повыение надежности источника. JQ

На фиг.1 приведена структурная схема управляемого источника напряжеия; на фиг.2- принципиальная схема предлагаемого .электропневматического (электрогидравлического) усилителя с 5 источником напряжения.

Источник напряжения (фиг.1} содержит блок I питания, шины 2 питания (-12В и +J2B), блокинг-генера- тор 3, состоящий из усилителя 4, вы- 20 ходного высоковольтного трансформатора 5 и цепи 6 положительной обратной связи, цепь .7 включения (вход J) и цепь 8 отключения (вход II) ,транзисторный ключ 9, другая цепь 10 положи- 25 тельной обратной связи.

Высоковольтный источник напряжения включает в себя блокинг-генератор 3 на транзисторе YT j в коллекторную цепь его включена обмотка Го(и-Д2) 30 высоковольтного трансформатора 5, вторичная обмотка W(3-14) трансформатора является цепью 6 положительной обратной связи блокинг-генератора 3, Высокое напряжение поступает с обмот- с ки W (J5-J6). Цепь 6 положительной обратной связи блокинг-генератора 3 прохбдит через транзисторный ключ 9 (VT),j база которого, через другую цепь 10 положительной обратной 40 связи соединена с отводом высоковольтной обмотки WQ.- Источник напряжения имеет две цепи управления (вход I и вход Л), по цепи 7 осуществляется включение источника, по цепи 8 - от- дд ключение. Питание источника напряже- ния осуществляется по шинам 2 (-12В и ) от блока 3 питания (на фиг.2 не показан). В цепях обратной связи установлен резистор 17 и диод 18, Ди--- од 19 и резистор -20. Мембранно-кла- панньй усилитель мощности состоит из сопла 2J, выполненного в перегородке 22 с заслонкой 23, установленной на мембране 24, а также сопел 25 и 26, направленных в противоположные стороны, заслонки которых установлены на жестких центрах мембран 27 к 28, связанных между собой штоком 29, размещенным в отверстиях сопел 25 и 26. Камера 30 между первой перегрродг кой 22 и первой мембраной 27 соединена через дроссель 31 с каналом 32 питания. Камера 33 соединена с атмосферой, Б корпусе 34 установлена третья мембрана 35, жесткий центр которой соединен с жестким центром мембраны 28. Камера 36 между мембраной 27 и соплом 25 подключена к атмосфере, камера 37 между второй мембраной 28 и соплом 26 - к каналу 32 питания, камера 38 между второй мембраной 28 и третьей мембраной 35 - к атмосфере, а камера 39 между третьей мембраной 35 и корпусом 34 - к каналу 32 питания. Камера 40 между соплами 25 и 26 подключена к выходному каналу 41 усилителя,

Усилитель с источником работает следующим образом.

При нулевом входном сигнале Ug О сопло 26 закрыто, а сопло 25 открыто и через него выходной канал 41 соединяется с атмосферой. Выходной сигнал равен нулю. После включения напряжения питания при отсутствии управляющих сигналов генератор не возбуждается, так как базовая цепь разомкнута запертым транзисторным ключ ем 9 (УТ. При подаче йа вход 1 положительного импульса или непрерывного сигнала положительной полярности транзистор уси лителя 4 (VT2) блокинг-генератора 3 открьшается и происходит генерация первого колебания генератора. При этом напряжение, возникающее в отводе выходной обмотки WQ (15-16), через диод 19 отпирает транзисторный ключ 9 (VT) и базовая цепь усилителя 4 .. (VTj) блокинг генератора 3 оказывается замкнутой через цепь 10 положительной обратной связи (17-18) и транзисторного ключа 9 (VT), что позволяет генератору работать в автоколебательном режиме и после окончания запускаюш,его импульса, На повышающей обмотке WQ трансформатора возникает переменное высокое напряжение, которое после выпрямления высоковольт ным диодом 42 прикладавается к электродам 22 и 24, один из которых (24) является мембраной, а другой 22 - металлической перегородкой с расположенным на ней диэлектрическим соплом 21. Между мембраной 24 и неподвиж ной перегородкой 22 возникает электрическая сила, стремящаяся притянуть

мембрану 24 к перегородке 22, Указанные факторы вызывают перемещение мембраны 24 к перегородке 22, что приводит к закрытию сопла 21. Давление в камере 30 возрастает, мембранный блок перемещается вниз, сопло 25 закрыва- етс а сопло 26 открывается. Выходной канал 4J соединяется с каналом 32 питания. Для отключения электропнев- матического (электрогидравлического) усилителя необходимо подать импульс или непрерьшный сигнал положительной полярности на вход II (на базу транзисторного ключа 9 ут ), При этом транзисторный ключ 9 (VT) запирается и генератор прекращает работу. При )этом выходное напряжение исчезает, так как напряжение на выходной обмотке W(15-16) трансформатора 5 отсут- ствует, то транзисторный ключ 9 (VT ) остается в запертом состоянии и по окончании импульса на входе 11. При импульсном управлении длительность отключающего импульса на вход IJ долж на быт-ь не меньше длительности периода колебаний генератора. При использовании для управления импульсов разной полярности в предлагаемом устройстве может быть использован только один управляющий вход,

В электропневматическом (электрогидравлическом) усилителе высоковольтный источник обладает двумя устой-

чивыми состояниями, что расширяет функциональные и логические возможноти усилителя при малых габаритах, высоковольтной хемы. Таким образом легко реализуется двусторонее управление пневматическими (гидравлическими) исполни1 ельными механизмами,

(

Формула изобретения

Высоковольтный управляемый источ- : ник .напряжения для электропневмати- ческого усилителя, например для мемб ранно-клапанного усилителя мощности с электростатическим управлением, содержащий блок питания, подключенный к блокинг-генератору, состоящему из последовательно включенных усилителя, связанного с цепью включения, и выходного высоковольтного трансформатора, охваченных цепью положительной обратной связи, и цепь отключения, отличающийся тем, что,.с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, он содержит транзисторный ключ, коллектор которого через последовательно включенные первые резистор и диод подключены к обмотке цепи положительной обратной связи блокинг-геиератора, а база через последовательно включенные вторые диод и резистор соединена с отводом выходной обмотки высоковольтного трансформатора и цепью отключения,

п

Изобретение предназначено для использования его в цепях управления электропневматическими и электрогид равлическими системами автоматического управления. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности, повысить надежность работы источника напряжения. Благодаря тому, что в базовую цепь генератора последова тельно включен транзистор, эмиттер которого заземлен, коллектор через диод и резистор подключен к базовой обмотке высоковольтного трансформатора, а база через диод и резистор со единена с отводом выходной обмотки высоковольтного трансформатора. 2 ил. с

Фиг.г

.

/

3

3 30 3$ Pg