Устройство для размагничивания изделий Советский патент 1990 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к -электротехнике и может быть использовано дл автоматического размагничивания контролируемых изделий.

Целью изобретения является повышение качества размагничивания.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит последователь но соединенные электромагнит 1, резистор 2, подключенный к одному выводу электромагнита 1, источник 3 переменного напряжения и диоды 4 и 5, подключенные к источнику 3, при- чем диод 4 - анодом, а диод 5 - катодом, ключ 6 и времязадающий блок 7 подключенный своим выходом к управляющему входу ключа 6, блок 8 запуска, транзисторы 9 и 10, причем тран- зистор 9 п - р - п-типа и транзистор 10 р - п - р-типа включены своими эмиттерными выводами вместе и подключены общей точкой соединения к второму выводу электромагнита 1 , коллектор транзистора- 9 подключен к катоду диода 4, коллектор транзистора 10 - к аноду диода 5, последовательно соединенные усилитель-ограничитель 11, подключенный своим вхо- дом к источнику 3 переменного напряжения, а выходом - к второму входу ключа 6, селективный усилитель 12, подключенный своим входом к выходу ключа 6, фазовращатель 13, подклю- ченный к селективному усилителю 12 своим первым входом, блок 14 сравнения, подключенный вторым входом к точке соединения электромагнита 1 с резистором 2, а первым и вторым вы- ходами - соответственно к базам транзисторов 9 и 10, диод 15, подключенный своим катодом к точке соединения катода диода 4 и коллектора транзистора 9, анодом - к первому выхо- ду источника 16 постоянного напряжения, под ключе и нот о своим общим проводом к точке соединения резистора 2 с источником 3 переменного напряжения, диод 17, подключенный своим катодом к второму источнику 16 постоянного напряжения, а анодом - к точке соединения анода диода 5 и коллектора транзистора 10.

Устройство работает следующим образом .

С источника 3 переменного напряжения напряжение поступает на вход усилитепи-ограничителн 1 1 . Последний представляет собой операционный усилитель с большим коэффициентом усиления, первый вход которого представляет собой вход усилителя-ограничителя 11, с помощью его формируется напряжение прямоугольной формы со стабильной амплитудой и частотой, соответствующей частоте источника 3 переменного напряжения. С выхода усилителя-ограничителя 11 переменное напряжение прямоугольной формы поступает на второй вход ключа 6, выполненного на транзисторе. Управляющий вход ключа 6 подключен к выходу времязадающего блока 7, который состоит из двух последовательно включенных одновибратора на логических элементах, охваченных связями, предотвращающими одновременное их срабатывание с Запуск премязадающего блока 7 осуществляется подачей электрического сигнала, например логического О, на его вход. Эту функцию выполняет блок 8 запуска, подключенный своим выходом к входу времязадающегст блока 7. Блок 8 запуска выдает электрический сигнал, запускающий времязадающий блок 7, пр внешних воздействиях на его первый вход. В простейшем случае блок 8 запуска может представлять собой обыкнвенную кнопку.

При срабатывании первого одно- вибратора времязадающего блока 7 с его выхода поступает электрический сигнал на управляющий вход ключа 6, и он срабатывает. При этом напряжение прямоугольной формы с частотой источника 3 переменного напряжения поступает на вход селективного усилителя 12, имеющего резонансную частоту, равную частоте источника 3 переменного напряжения. На выходе селективного усилителя 12 появляется напряжение синусоидальной формы с частсттой, равной частоте источника 3 переменного напряжения. Это напряжение появляется не сразу после срабатывания ключа 6, а постепенно. Скорость нарастания напряжения на выходе селективного усилителя зависит от резонансной частоты его настройки, полосы пропускания и добротности. Изменяя параметры полосы пропускания и добротности настройки селективного усилителя, можно регулировать скорость нарастания напряжения синусоидальной формы на его

выходе. Практически оно выбирается в пределах от нескольких десятых до единиц секунд. Г выхода селективног усилителя 2 синусоидальный сигнал поступает на фазовращатель 13, который выполнен на операционном усилителе, охваченном связями, позволяемыми изменять фазу сигнала на его выходе по сравнению с входной, С его выхода синусоидальный сигнал поступает на первый вход блока 14 сравнения, выполненного на операционном усилителе. Второй вход блока 14 сравнения подключен к катушке электро- магнита 1 и резистору 2„ С помощью блока 14 сравнения электрический сигнал на резисторе 2 сравнивается с заданным напряжением на его первом входе Усиленный сигнал ошибки в про тивофазе поступает с первого и второго выходов блока 14 сравнения на базы транзисторов 9 и 10, На первом выходе блока 14 сравненил появляется только положительное управляющее на- пряжение, поступающее на базу транзистора 9, а на втором его выходе - только отрицательное управляющее напряжение, поступающее на базу транзистора 10, Это необходимо для того, чтобы не пробились переходы база - эмиттер транзисторов 9 и 10. Для осуществления подачи напряжения на базы транзисторов 9 и 10 только необходимой полярности можно, напри- мер,применить два диода, включенных на выходе операционного усилителя блока 14 сравнения последовательно с переходами база - эмиттер транзисторов 9 и 10а Коллекторы транзисто- ров 9 и 10 через диоды 4 и 5 подключены к источнику 3 переменного напряжения. Транзистор 9 производит регулировку положительной полуволны, а транзистор 10 - отрицательной

Для того, чтобы уменьшить искажения тока в обмотке электромагнита 1 типа ступенька при прохождении мгновенного значения напряжения источника 3 через значение, близкое к нулевому, в устройство введены диоды 1 5 ч I 7 и источник 16 постоянного напряжения. Последний представляет собой двухполярный регулируемый источник постоянного напряжения, на первом выходе которого - положительное напряжение, а на втором - отрицательное. Напряжение источника 16 постоянного напряжения задается таким, чтобы искажения типа ступенька, вызванные падением напряжения на диодах 4 и 5 и транзисторах 9 и 10, были устранены0 Питание на регулирующие транзисторы 9 и 10 в -эти моменты подается через диоды 15 и 17 с источника 16 постоянного напряжения „

После окончания работы первого од новибратора времязадающего блока 7 срабатывает второй его одновибратор При этом включ 6 закрывается,, Напряжение синусоидальной формы на выходе селективного усилителя 12 начинает уменьшаться не сразу после включения ключа 6, а постепенно. Это связано- с постепенным спадом амплитуды колебаний в селективном усилителе после прекращения подачи на его вход прямоугольного сигнала. Время затухания колебаний в селективном усилителе, как и время нарастания колебаний, зависит от частоты настройки усилителя, его добротности и полосы пропускания. Второй одновибратор времязадающего блока 7 служит для задержки повторного включения времязадающего блока 7 после окончания работы первого одновибратора. Эта задержка необходима для того, чтобы успели пройти затухающие колебания в обмотке электромагнита 1 после окончания работы первого одновибратора времязадающего блока 7 и ключа 6. После окончания работы второго одновибратора времязадающего блока 7 устройство готово к следующему циклу работы,

Если не требуется высокого качества размагничивания изделия, а искажения типа ступенька в этом случае не будут оказывать большого влияния на необходимое качество размагничивания от диодов 15 и 17 и источника 16 постоянного напряжения , можно отказаться.

Фазовращатель 13 корректирует фазу переменного напряжения, поступающего на первый вход блока 14 сравнения, с фазой напряжения, снимаемого с резистора.2. Изменяя фазовый сдвиг при помощи фазовращателя, добиваются минимальных искажений формы тока (напряжения) в обмотке электромагнита 1„ В некоторых случаях селективный усилитель и усилитель- ограничитель в сумме дают такой фазовый сигнал, что корректировка фазы сигнала, поступающего на первый

вход блока 14 сравнения, не требуется и от фазовращателя 13 можно отказаться, соединив выход селективног усилителя непосредственно с первым входом блока 14 сравнения.

Если индуктивность катушки электромагнита 1 большая и стабилизация тока в обмотке электромагнита I затруднительна или если стабилизация тока не требуется, то можно подключить второй вход блока 14 сравнения к точке соединения эмиттеров транзисторов 9 и 10 с обмоткой электромагнита 1. В этом случае устройство стабилизирует не ток в катушке электромагнита 1, а напряжение в ней, причем такой же амплитуды и формы, как на первом входе блока 14 сравнения,,

Таким образом, предлагаемое уст.- ройство по сравнению с известным позволяет размагничивать изделия плавно нарастающим и затем спадающим током (напряжением) синусоидальной формы, амплитуда и форма которого не зависят от бросков напряжения в источнике переменного напряжения

Формула изобретения

Устройство для размагничивания изделий, содержащее последовательно соединенные электромагнит, резистор, подключенный к одному выводу электромагнита, источник переменного напряжения, два диода, подключенные к источнику переменного напряжения, причем первый - анодом, а второй - катодом, ключ и времязадающий блок, подключенный своим выходом к управ0

5

0

5

0

5

0

ляющему входу ключа, и блок запуска, подключенный выходом к входу время- задающего блока, о тлич а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения качества размагничивания, допол- нительно введены усилитель-ограничитель, селективный усилитель, фазовращатель, блок сравнения, два транзистора, n-p-n-ир-п- р-ти- па, два диода, источник постоянного напряжения, транзисторы подключены своими эмиттерными выводами к электромагниту, коллектор первого транзистора подключен к катоду первого диода, коллектор второго транзистора - к аноду второго диода, усилитель-ограничитель подключен своим входом к источнику переменного напряжения , а выходом - к второму входу ключа, выход которого через.последовательно соединенные селективный усилитель и фазовращатель соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к точке соединения электромагнита с резистором, а первый и второй выходы блока сравнения соединены соответственно с базами первого и второго транэис-- торов, третий диод подключен своим катодом к точке соединения катода первого диода и коллектора первого транзистора, анодом.- к первому выходу источника постоянного напряжения, подключенного своим общим проводом к точке соединения резистора с источником переменного напряжения, четвертый диод подключен своим катодом к второму выходу источника постоянного напряжения, а анодом - к точке соединения анода второго дио- ца и коллектора второго транзистора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического размагничивания изделий. Цель изобретения - повышение качества размагничивания. Устройство содержит электромагнит 1, резистор 2, источник переменного напряжения 3, диоды 4, 5, ключ 6, времязадающий блок 7, блок запуска 8. Для устранения некачественного размагничивания из-за произвольного увеличения или уменьшения амплитуды полуволн тока в обмотке электромагнита 3, устройство снабжено регулирующими транзисторами 9, 10, усилителем-ограничителем 11, селективным усилителем 12, фазовращателем 13, блоком сравнения 14 и диодами 15, 17. Первый вход блока 14 подключен через последовательно соединенные фазовращатель 13, селективный усилитель 12, ключ 6, управляющий вход которого подключен к выходу времязадающего блока 7, подключенного к выходу блока запуска 8, усилитель-ограничитель 11 к выходу источника переменного напряжения 3, а второй вход - к точке соединения обмотки электромагнита 1 с резистором 2. Диоды 15, 17, подключенные к источнику постоянного напряжения 16 и транзисторам 9, 10, позволяют производить размагничивание стабильным током (напряжением) и стабилизировать весь цикл размагничивания. 1 ил.