Устройство управления электромеханическим преобразователем Советский патент 1993 года по МПК A01D41/12 

Изобретение относится к сельскому хозяйству к области сельскохозяйственного машиностроения и предназначено, в частности, для управления и одновременного контроля работы электромеханических преобразователей, управляющих работой, например, электрогидрозолотнйков гидросистемы сельскохозяйственных агрегатов.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства.

Для достижения цели в устройство управления электромеханическим преобразователем введены двухвходовые элементы ИЛИ-НЕ, управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов и цифровой индикатор входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, тактовый вход счетчика импульсов соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а установочный вход счетчика соединен с установочным входом сдвигающего регистра элемента сигнализации, при этом первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с инверсным выходом первого разряда сдвигающего регистра, второй вход элемента ИЛИ-НЕ - с выходом второго разряда сдвигающего регистра, а выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к управляющему входу генератора импульсов.

Сл

о

GJ

На фиг. 1 показана схема устройства уп- рчвления электромеханическим преобразователем, в качестве которого использован электрогидрозолотник (ЭГЗ); на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие работу схемы.

Устройство управления электромеханическим преобразователем содержит управляющий ключ 1, в который входят транзисторы 2; 3, резисторы 4, 5, б, входная шина 7 и нулевая шина 8. К выходу ключа 1 подключена выводы катушки 9 электромагнита (ЭМ) ЭКЗ, который имеет якорь 10 с возвратной пружиной 11, ЭГЗ имеет корпус 12. ЭМ управляет работой золотника 13. Параллельно катушке 9 подключена нелинейная цепь из диода 14 и резистора 15, к которому подключен вход ключевого усилителя на транзисторе 16 и резисторах 17 и 18. К;выходу этого усилителя подключен первый вход элемента 19 сигнализации, второй вход которого соединен с выходом управляющего ключа 1, В состав элемента 19 входит Сдвигающий регистр на триггерах 20 и 21 с инвертором 22 на входе; К выходам триггеров 20 и 21 через транзисторы. 23, 24 подключены светодиодные ин- дикаторы 25 и 26, Резисторы 27, 28 ограничивают ток индикаторов 25, 26, а резисторы 29 и 30 образуют делитель, необхо- димый для;согласования;выхода ключа 1 с установочными входами триггеров ;20. 21.

К инвертирующему выходу триггера 20 подключен первый вход элемента.31 ИЛИ -- НЕ. Второй вход этого элемента соединен с. выходом триггера ; 2:1 . Выход элемента 31 соединен с управляющим входом генератр- ра 32 импульсов, выход которого подключен к тактовому входу счетчика 33 импульсов. Выходы счетчика 33 подключены к выходам цифрового индикатора 34. :

Устройство работает следующим образом,- -.; . .

При поступлении на входную шину 7 управляющего импульса транзисторы 2 и 3 (И2 на фиг.2) открываются и катушка 9 подключается к источнику питания +Е. (Резистор 5 выбран так, чтобы транзистор 2 работал .в режиме насыщения при включении транзистора 3).. Поэтому якорь ТО втягивается в катушку 9 и перемещает золотник 13. Кроме того напряжение с выхода транзистора 2 через делитель из резисторов 29, 30 поступает на установочные входы триггера 20, 21 м счетчика 33 и устанавливает их в нулевое состояние. Поэтому светодиоды 25 и 26 включены, а на цифровом индикаторе 34 устанавливаются нули,

После Окончания входного импульса транзистор 2 закрывается, а на катушке 9

возникает ЭДС самоиндукции, ток от действия которой замыкается через резистор 15 и диод 14. В результате этого на резисторе 15 создается отрицательное напряжение

(И-|5 на фиг.2), открывающее транзистор. 16. После уменьшения тока в катушке 9 до величины тока отпускания якорь 10 под дей- ствием пружины 11 возвращается в первоначальное положение. При уменьшении

напряжения на резисторе 15 до напряжения запирания транзистора 16 на коллекторе Этого транзистора заканчивается формирование первого импульса (Иш на фиг.2). В момент торможения якоря Юограничительным упором в катушке 9 вновь возникает ЭДС самоиндукции, а на резисторе 15 формируется второй отрицательный импульс, который вновь открывает транзистор 16. В результате этого на коллекторе транзистора

16 формируются два импульса с крутыми

передними фронтами (Й1б на фиг.2). После

инвертирования (И22 на фиг.2) эти импульсы

воздействуют на вход С триггеров 20, 21

сдвигающего, регистра. Первым импульсом

в триггер 20 записывается единица и включается светодиод 25, указывающий на то. что по катушке 9 протекает ток при включении транзистора 2 и, цепи электромагнита исправны; Вторым импульсом единица записывается в триггер 21 и включается светодиод 26. Это указывает на то. что якорь 10- вначале втянулся, а затем под действием пружины 11 возвратился в первоначальное

положение. . . -.-

На выходе элемента 31 ИЛИ-НЕ формируется прямоугольный импульс, длительность которого определяется временем возвращения якоря 10 в исходное состояние под действием пружины 11 (l/bi на

фиг.2). На время действия импульса Изт запускается генератор 32, формирующий эталонные импульсы с периодом следования, например, 1 мсек. (Из2 на фиг.2). Эти импульсы подсчитываются счетчиком 33, а на

цифровом индикаторе 34 устанавливается число, указывающее в мсек время возврата якоря 10 в исходное состояние. По показаниям цифрового индикатора 34 судят о качестве, возвратной пружины 11 и оД:остоянии

подвижной системы контролируемого электрогидрозолотника.

Если якорь 10 электромагнита по какой-либо причине заклинен или пружина 11 вышла из строя, то второй импульс на

резисторе 15 не возникает (His на фиг.2) и светодиод 26 не включается. Это свидетельствует о наличии неисправности в подвижных элементах электрогидрозолотника.

При этом периодически переполняется счетчик 33, а цифры на цифровом индикаторе 34 не останавливаются, что дополнительно информирует оператора о неисправности контролируемого узла.

При обрыве цепи катушки 9 ток через катушку не протекает, а потому ЭДС самоиндукции не возникает и импульсы на резисторе 15 не формируются. В этом случае не включается ни один светодиодный индикатор 25, 26, что указывает на обрыв токовой цепи электромагнита, а на цифровом индикаторе 34 сохраняются нули.

Когда электромеханический преобразователь исправен, после каждого входного импульса светодиодные индикаторы 25, 26 выключаются, указывая тем самым на формирование управляющего сигнала на выходе транзистора 2 и исправность управляющего ключа 1, а на цифровом индикаторе 34 указывается время возврата якоря 10 в исходное состояние после срабатывания электромагнита. Указанное обстоятельство позволяет расширить эксплуатационные возможности устройства, а следовательно, и область его применения.

Формула изобретения Устройство управления электромеханическим преобразователем, содержащее управляющий ключ, выходом соединенный с первым выводом катушки электромагнита, втёрой вывод которой связан с нулевой шиной, ключевой усилитель, выполненный на транзисторе и первом и втором резисторах,. и нелинейную цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора и диода, катод которого связан с выходом управляющего ключа, а анод подключен к эмиттеру транзистора ключевого усилителя, при этом

база этого транзистора через первый резистор связана с нулевой шиной, а коллектор транзистора соединен с первым входом элемента сигнализации и через второй резистор подключен к шине питания, причем

резистор нелинейной цепи связан с нулевой шиной, а выход управляющего ключа соединен с вторым входом элемента сигнализэ- ции, выполненного в виде сдвигающего регистра с инвертором на входе и двумя

светодиодными индикаторами на выходе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства, оно снабжено двухвходо- вым элементом ИЛИ-НЕ, управляемым

генератором импульсов, счетчиком импульсов и цифровым индикатором, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов, при этом тактовый вход последнего связан с выходом управляемого генератора импульсов, а установочный вход объединен с установочным входом сдвигающего регистра элемента сигнализации, причем первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с инверсным выходом первого

разряда сдвигающего регистра, второй вход связан с выходом второго разряда сдвигающего регистра, а выход подключен к управляющему входу управляемого генератора импульсов.

Фиг. Z

Использование: сельское хозяйство в области сельскохозяйственного машиностроения. Сущность изобретения: устройство содержит управляющий ключ 1, выходом соединенный с обмоткой катушки 9 электромагнита электромеханического преобразователя. Параллельно катушке 9 электромагнита подключена нелинейная цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора 15 и диода 14. К резистору 15 нелинейной цепи подключен вход ключевого усилителя, выполненного на транзисторе 16 и двух резисторах 17, 18. Выход ключевого усилителя соединен с входом элемента 19 сигнализации, который выполнен в виде сдвигающего регистра на триггерах 20, 21с двумя светодиодными индикаторами 25, 26 и инвертора 22, К выходам сдвигающего регистра подключены входы элемента 31 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к управляющему входу генератора 32 импульсов. Выход генератора 32 соединен с тактовым входом счетчика 33 импульсов, выходы которого подключены к выходам цифрового индикатора 34. 2 ил.