Поршневой насос с электромагнитным приводом Советский патент 1991 года по МПК F04B17/04 

2 J 4 5

26

-27

Л § 1 8 К

Изобретение относится к насосостроению, а именно к поршневым насосам с электромагнитным приводом, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для перекачивания жидкостей.

Целью изобретения является повышение стабильности и надежности в работе и снижение энергопотребления

На фиг 1 изображена схема поршневого насоса с электромагнитным приводом, на фиг 2 - диаграмма сигналов на выходе формирователя прямоугольных импульсов, на фиг 3 - диаграмма выходного напряжения на выходе усилителя релейно- iо действия

Насос содержит корпус 1, установленный в цилиндре 2 с образованием рабочей камеры 3, поршень 4 со штоком 5, жестко связанным с якорем 6, выполненным в виде набора ориентированных в одну сторон дисков постоянных магнитов 7 и размещенным внутри установленной в корпусе 1 катушки 8 индуктивности, подключенной одним ш своих выводов 9 к источнику 10 питания постоянного тока Насос снабжен выходным усилителем 1 1 релейного действия с несимметричным биполярным выходом.выполненным в виде дву х тиристорных оптронов 12 и 13 и инверсного элемента НЕ 14 и подключенным к выходу цепи последовательно установленных задатчика 15 продолжительности импульсов и формирователя 16 прямоугольных импульсов Катушка 8 индуктивности имеет на своих торцах дополнительные витки 17 и 18, а насос снабжен также двумя разделительными диодами 19 и 20, двумя согласующими по напряжению элементами 21 и 22 и элементами И 23 и 24, причем каждый и дополнительных витков 17 и 18 одним и своих выводов связан соответственно с одним из выводов 9 и 25 8 индуктивности, а другим выводом 2Ь и 27 - с одним из входов соответствующею согласующего элемента 21 и 22, вторые входы которых соединены с общей точкой 28 подключения диодов 19 и 20, включенных встречно между общими выводами 9 и 25 катушки 8 индуктивности и дополнительных витков 17 и 18 При этом выходы 29 и 30 согласующих элементов 21 и 22 подключены к одном) из входов соответствующего элемента И 23 и 24, выходы 31 и 32 которых подключе ны к входу соответствующего оптрона 12 и 13, а второй вход элемента И 23 под ключей к выходу формирователя 16 и входу элемента НЕ 14 и другого элемента И 24 к выходу элемента НЕ 14

Насос работает следующим образом

На выходе формирователя 16 прямо)голь- ных импульсов формируются сигналы напря жения прямоугольной формы (фиг 2) продолжительностью tu. задаваемой задатчи

ком 15 продолжительности импульсов. Эти сигналы усиливаются выходным усилителем 11 релейного действия. При наличии сигнала на выходе формирователя 16 срабачывает тиристорный оптрон 12 усилителя II и через него на вход 25 катушки 8 индуктивности подается от источника 10 питания напряжение Up одной полярности (фиг 3) Катушкой 8 индуктивности возбуждается магнитный поток, взаимодейству0 ющий с магнитным потоком якоря 6 При этом происходит перемещение якоря 6 в катушке 8 индуктивности и поршень 4 совершает рабочий ход, вытесняя перекачиваемую жидкость из цилиндра 2 к потре5 бителю

При отсутствии импульса на выходе формирователя 16 прямоугольных импульсов срабатывает через инверсный элемент НЕ 14 оптрон 13 и на вход 25 катушки 8 индуктивности от источника 10 питания подает ся напряжение U другой полярности (фиг 3) Катушкой 8 индуктивности возбуждается магнитный поток обратного направления, который взаимодействует с магнитным потоком якоря 6 и вызывает его

5 движение в обратном направлении Поршень 4, совершая обратный ход, всасывает перекачиваемую жидкость в рабочую камеру 3 В связи с тем, что усилие рабочего хода поршня 4 значительно больше усилия обратного хода, то для выполнения обрат0 ного хода поршня 4 на катушку 3 индуктивности от источника 10 питания через оптрон 13 подается пониженное напряжение (фиг 3), что обеспечивает существенную экономию электроэнергии

Регулирование производительности на5 coca за счет изменения длины хода порш ня 4 осуществляется изменением продолжительности импульсов с помощью задатчика 15 продолжительности импульсов

Для ограничения возможных перемеще0 ний якоря 6 за пределы его допустимого хода в катушке 8 индуктивности и исключения его ударных воздействий на корпус I при неправильно заданной продолжитель ности импульсов или из-за изменения состава перекачиваемой жидкости служат до5 полни гельные витки 17 и 18 Например, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкости усилие сопротивления ходу поршня 4 уменьшается, и жестко связанный с порш нем 4 якорь 6 входит в зоны дополнительных витков 17 и 18 и создает в них ЭЛС

0 Из витков 17 ЭДС через разделительный диод 19 и согласующий элемент 22 преобразовывается и поступает в виде инверсного сигнала на вход элемента И 23 На выходе элемента И 23 исчезает сигнал, поступающий на вход оптрона 12, который закрывается и обесточивает катушку 8 индуктивности (на фиг 3 Дч, показано штриховой линией) Движение якоря 6 и поршня 4 прекращается Аналогично предыдущему ЭДС из витков 18 через разделительный диод 20 поступает на согласующий элемент 21 и далее через элемент И 24 поступает на вход оптрона 13, который закрывается и обесточивает катушку 8 индуктивности, и движение якоря 6 с поршнем 4 также прекращается (на фиг. 3 tr.-).

Изобретение повышает стабильность и надежность насоса в работе и снижает его энергопотребление.

Формула изобретения

Поршневой насос с электромагнитным приводом, содержащий корпус с цилиндром, установленный в цилиндре корпуса с образованием рабочей камеры поршень со штоком, жестко связанным с якорем, выполненным в виде набора ориентированных в одну сторону дисков постоянных магнитов и размещенным внутри установленной в корпусе катушки индуктивности, подключенной одним из своих выводов к источнику питания постоянного тока, усилитель релейного действия с несимметричным биполярным выходом, выполненный в виде двух тирис- торных оптронов и инверсного элемента НЕ

и подключенный к выходу цепи последовательно установленных задатчика продолжительности импульсов и формирователя прямоугольных импульсов, отличающийся тем,

что, с целью повышения стабильности и надежности в работе и снижения энергопотребления, катушка индуктивности снабжена дополнительными расположенными по ее торцам витками, а насос дополнительно снабжен двумя разделительными диодами, двумя согласующими по напряжению элементами и двумя элементами И, причем каждый дополнительный виток одним из своих выводов связан с одним из выводов катушки индуктивности, а другим выводом - с одним

из входов соответствующего согласующего элемента, вторые входы которых соединены с общей точкой подключения диодов, включенных встречно между общими выводами катушки индуктивности и дополнительных витков, выходы согласующих элементов подклю- чены к одному из входов соответствующего элемента И, выходы которых подключены к входу соответствующего оптрона, а второй вход одного из элементов И подключен к выходу формирователя и входу эле5 мента НЕ и другого элемента И - к выходу элемента НЕ.

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в насосах с регулируемой производительностью в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение стабилизации и надежности в работе, а также экономия электроэнергии В поршневом насосе с электромагнитным приводом используются дополнительные витки 17 и 18, расположенные по торцам катушки 8 индуктивности, разделительные диоды 19 и 20, согласующие элементы 21 и 22 и элементы 23 и 24 совпадения. При этом витки 17 и 18 первыми выводами связаны соответственно с первым и вторым входами, катушки 8 и одновременно между собой через диоды 19 и 20, а далее с первыми входами элементов 21 и 22. Вторые выводы витков 17 и 18 соединены с вторыми входами элементов 21 и 22, инверсные выходы которых связаны с первыми входами элементов 23 и 24. При вхождении во время работы якоря 6 в зону витков 17 и 18 на выходах соответствующих элементов 23 и 24, связанных с входами оптро- нов 12 и 13 усилителя релейного действия, исчезает сигнал управления Движение якоря 6 прекращается, чем устраняется его ударное воздействие на торцы корпуса 3 ил (Л

и

Ч

(Риг. г

t