Устройство управления магнитным крепежным приспособлением с постоянными магнитами Советский патент 1991 года по МПК H01F13/00 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для намагничивания и размагничивания крепежных приспособлений с постойными магнитами, например магнитных плит, а также закрепляемых в них изделий.

Цель изобретения - сокращение времени размагничивания при одновременном

повышении качества размагничивания, снижение энергопотребления.

Устройство изображено на фиг.1; на фиг.2 и фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Предлагаемое устройство (см.фиг.1) содержит источник 1 переменного напряжения, устройство синхронизации 2, двоичный счетчик 3, запоминающее устройство 4, схему управления 5, схему выбора режима 6, схему коммутации 7, клчзчи 8,9. Устройство синхронизации может содержать последовательно включенные трансформатор 10, присоединенный к источнику переменного напряжения 1, однополупермодный выпрямитель 11, усилитель-ограничитель J2, точником переменного напряжения 1 мажет быть сеть электропитания. Схема управления может содержать первый триггер 13, элементы для установки-сбора этого триггера двухпозиционнь й переключатель 14 ы резисторы 15,16. Выход триггера 13 присоединен к тактовому эходу второго триггера 17, на информационный вход которого по- дан уровень логической единицы, При этом выходами схемы управления являются выходы второго триггера, а входом управления - вход сброса второго триггера 17. Схема выбора режима б может иметь вид двухпозиционного переключателя, на один из входов которого подач уровень логической единицы, другой присоединен к второму выходу запоминающего устройства А, а выход - к входу схемы коммутации. Схема коммутации 7 может содержать два элемента 2И 18, 19, первые входы которых соединены вместе и представляют собой вход управления схемы коммутации, вторые входы элементов 2И (один прямо, другой через инвертор 20) соединены вместе и представляют собой вход схемы коммутации. Для осуществления процесса размагничивания устройство должно подавать в крепежное приспособление 21 чередующиеся серим положительных -А отрицательных полупериодов напряжений, причем количество « в каждой поспедующей серии меньше, чем в предыдущей на определенное число - декремент, Поэтому программа размагничм- аания имеет вид последовательности серий логических единиц и нулей, причем количество нулей и единиц в каждой последующей серии меньше, чем в предыдущей на определенное число - декремент. Программа размеа ена в ячейках с последовательно расположенными адресами. Например, программа с начальным числом 3 и декрементом I11 содержит в первых трех ячейках логические нули, в четвертой и пятой ячей- ках - логические единицы, в шестой - нули. В седьмой ячейке второго разряда записана логическая единица. В первом разряде запоминающего устройства 4,который связан с вторым выходом записана программа раз- магничмваний - последовательность логических единмц и нулей, в которой каждому положительному импульсу соответствует, логическая единица, а каждому отрицательному - логический нуль. В втором разряде,

который связан с входом управления схемы 5, записана всего одна логическая единица, соответствующая концу программы (см.фмг.2, 3, U4 и U2).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе схемы управлений 5 присутствует логический уро- вань, блокирующий счетчик 3 по входу сброса и запрещающий работу схемы коммутации 7. Для осуществления процесса намагничивания при помощи схемы выбора режима 6 подают на вход схеиы коммутации

7уровень логической единицы. Затем запускают (нажатием кнопки 14) схему управления 5. При этом состояние выхода схемы управления 5 изменяется на противоположное исходному (см.фиг.2, Us). В результате снммаетсй блокировка со счетчика 3 и разрешается работа схемы коммутации 7. Счетчик 3 начинает подсчитывать импульсы, которые устройство синхронизации формирует в начале каждого периода синусоидального напряжения источника 1 (см.фиг.2, Ua). Поскольку на вход подан уровень логической единицы, то постоянно активизируется первый выход схемы коммутации 7. В результате через открытую первую ключевую схему 8 положительные полупериоды источника переменного напряжения 1 поступают на крепежное приспособление, намагничивая его (см.фиг,2, U2i). В то же время на вход сброса схемы управления 5 поступает содержимое разряда, в котором записана логическая единица, соответствующая концу программы (см.фиг.2, U4 м Da).

8тот момент, когда будет считана эта логическая единица, происходит сброс схемы управления 5 в исходное состояние (см.фиг.2, Us). При размагничивании устройство подает на обмотки крепежного приспо- собления чередующиеся серии отрицательных и положительных полупериодов напряжения источника 1, причем количество полупериодов в каждой последующей серим меньше, чем в предыдущей на определенное число - декремент (см.фиг.З, Uai). Для осуществления процесса размагничивания при помощи схемы выбора режима 6 соединяют вход схемы коммутации 7 с тем разрядом запоминающего устройства, в котором записана программа размагничивания. Затем запускают (нажатием кнопки 14) схему управления 5 (см.фиг.З, Уб). При этом состояние выхода управления 5 изменяется на противоположное исходному. В результате снимается блокировка со счетчика 3 и разрешается работа схемы коммутации. Счетчмк 3 начинает подсчитывать импульсьч

которые устройство синхронизации формирует в начале каждого периода синусоидального напряжения источника 1. При этом считывается содержимое ячеек с последовательными адресами запоминающего устройства 4(фиг.З, IJ4-U1) и поступает на схему коммутации, которая в зависимости от логического уровня на входе активизирует первый либо второй выход. При этом логическая единица вызывает активизацию первого выхода 7, а логический нуль - акти визацию второго выхода схемы коммутации. Ключ 8 обеспечивает подачу положительных, а ключ 9 - отрицательных полупериодов напряжения источника 1 на обмотки крепежного приспособления в соответствии с программой. В то же время на вход сброса схемы управления 5 поступает содержимое разряда, в котором записана логическая единица, соответствующая концу программы (см.фиг.З, LM-Ua). В тот момент, когда будет считана эта логическая единица, происходит сброс схемы управления 5 в исходное состояние (см.фиг.З, Us). Подача чередующихся серий положительных и отрицательных полупериодов напряжения на обмотки крепежного приспособления вызывает колебательное изменение индукции в крепежном приспособлении. Так как число полупериодов убывает от серии к серии, то величина индукции затухает по периодическому закону, причем частота колебаний индукции в детали определяется длительностями серий полуперио- дов и получается меньшей, чем а устройстве-прототипе. Поэтому поле лучше проникает в крепежное приспособление, в результате удается получить меньшую остаточную индукцию и одновременно меньшуюдлительностьпроцессаразмагничивания. При этом уменьшаются потери от вихревых токов в детали и магни- топроводе по сравнению с прототипом, поскольку скорость изменения магнитного поля в детали и магнитопроводе относительно невелика. То же можно сказать о потерях на гистерезис в магните. Технико- экономическим эффектом является сокращение длительности размагничивания, достижение меньшей остаточной индукции при размагничивании (улучшение качества), что приводит к улучшению условий съема изделий с крепежного приспособления. Попутно достигается снижение энергопотребления, обусловленное уменьшением амплитуды управляющего тока и сокращением длительности процесса размагничивания, и, как следствие, уменьшение нагрева приспособления, что повышает точность устройства. Испытания макета устройства управления проводились на макете крепежного приспособления с двумя постоянными магнитами ЮН15ДК25БА с размерами 108x25x24 мм и двумя управляющими обмотками, включенными параллельно, а также на экспериментальном образце магнитной плиты с размерами 290x240 мм и четырьмя управляющими обмотками, Испытания показывают, что время управления (намагничивания и размагничивания) не -превышает 1 с при высоком качестве размагничивания - остаточная индукция в магнитной цепи приспособпения поел.1

размагничивания составляет менее 0,01 Тл. При испытаниях устройства управления на макете крепежного приспособления действующее значение управляющего тока не превышает 2,5 А при мощности, потребляемой от сети - 330 Вт.

Предлагаемое устройство позволяет получить более чем пятикратный выигрыш по времени управления (размагничивания), вдвое уменьшить максимальное значение

управляющего тока и второе - потребляемую приспособлением мощность. Формула изобретения Устройство управления магнитным крепежным приспособлением с постоянными

магнитами, содержащее источник переменного напряжения, два ключа и схему управления, отличающееся тем, что, с целью сокращения временим повышения качества размагничивания, снижения энергопотребления, в него введены устройство синхронизации, двоичный счетчик, запоминающее устройство, схема выбора режима, схема коммутации, при этом устройство синхронизации присоединено к источнику переменного напряжения, счетный вход счетчика присоеднен к устройству синхронизации, адресные входы запоминающего устройства присоединены к выходам двоичных разрядов счетчика, вход схемы управления

связан с вторым выходом запоминающего устройства, а выходы соответственно присоединены к входу блокировки счетчика и входу управления схемы коммутации, выходы которой соответственно присоединены к

управляющим входам ключей, первый вход схемы выбора режима соединен с первым выходом запоминающего устройства, на второй вход подан уровень логической единицы, а выход присоединен к схеме коммутации, входы ключей присоединены к источнику переменного напряжения, а выходы являются выходом устройства и предназначены для подключения к магнитной плите.

IT

ЙйНйНй

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления кре- пежными приспособлениями с постоянными магнитами (электропостоянными плитами, захватами и т.п.). Цель изобретения - сокращение времени размагничивания при одновременном повышении качества размагничивания, снижение энергопотребления. Указанная цель достигается тем, что в устройство управления крепежным приспособлением, содержащее источник переменного напряжения 1, два ключа 8,9, введены устройство синхронизации 2, двоичный счетчик 3, запоминающее устройство 4, схема управления 5, схема выбора режима б, схема коммутации 7, при этом устройство синхронизации 2 присоединено к источнику переменного напряжения 1, счетный вход двоичного счетчи- ка 3 присоединен к устройству синхронизации 2, адресные входы запоминающего устройства 4 присоединены к вы- ходам двоичных разрядов двоичного счетчика 3, вход схемы управления 5 связан с вторым выходом запоминающего устройства 4, а выходы соответственно присоединены к входу блокировки двоичного счетчика 3 и входу управления схемы коммутации 7, выходы которой соответственно присоединены к управляющим входам ключей 8, 9, первый вход схемы выбора режима 6 соединен с первым выходом запоминающего устройства 4, на второй вход подан уровень логической единицы, а выход присоединен к схеме коммутации 7, выходы которой соответственно присоединены к управляющим входам ключей 8, 9, входы которых присоединены к источнику переменного напряжения 1, а выходы являются выходом устройства и предназначены для подключения к магнитной плите 21,3 ил. ШП& Г 1ИГ О о

Ul

иг

Us

iI

Фиг. 2