Электропривод Советский патент 1993 года по МПК H02P7/62 

Описание патента на изобретение SU1830611A1

со

с

Похожие патенты SU1830611A1

название год авторы номер документа
АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ДАТЧИК НУЛЕВОГО ТОКА 2011
  • Цытович Леонид Игнатьевич
  • Брылина Олеся Геннадьевна
  • Рахматулин Раис Мухибович
  • Дудкин Максим Михайлович
RU2460134C1
Электропривод 1990
  • Бритков Николай Александрович
  • Кадышев Александр Иосифович
  • Симонов Борис Феропонтович
  • Ряшенцев Николай Павлович
SU1810979A1
Устройство для управления м-фазным вентильным преобразователем 1989
  • Бритков Николай Александрович
  • Кадышев Александр Иосифович
  • Ряшенцев Николай Павлович
  • Симонов Борис Ферапонтович
SU1647809A1
Устройство автоматического управления электроприводом центрифуги 1987
  • Бугаец Николай Антонович
  • Галяпа Владимир Иванович
  • Дымшиц Теодор Абрамович
  • Петков Владимир Сергеевич
  • Шиманович Павел Исаакович
SU1618451A1
ЭЛЕКТРОПРИВОД УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 1992
  • Бритков Н.А.
  • Ряшенцев Н.П.
RU2017319C1
Электропривод возвратно-поступательного движения 1987
  • Бритков Николай Александрович
  • Малахов Алексей Петрович
SU1415350A1
Устройство для электрохимического растворения металлов 1987
  • Андрианов Геннадий Александрович
  • Рязанов Анатолий Иванович
  • Михалев Валерий Алексеевич
  • Коннова Галина Александровна
  • Дунаев Владимир Сергеевич
SU1475993A1
ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 2006
  • Цытович Леонид Игнатьевич
  • Дудкин Максим Михайлович
RU2320071C1
Устройство для управления @ - фазным шаговым двигателем 1984
  • Тонкаль Владимир Ефимович
  • Мельничук Леонид Павлович
  • Смолянинов Валерий Георгиевич
  • Афонин Анатолий Алексеевич
  • Билозор Роман Романовч
SU1265964A1
Устройство для управления встречно-параллельно включенными тиристорами 1979
  • Новиков Леонид Яковлевич
  • Тарасов Игорь Александрович
  • Хрипунов Анатолий Денисович
SU884144A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 830 611 A1

Реферат патента 1993 года Электропривод

Использование: в электроприводах возвратно-поступательного движения. Сущность изобретения: устройство содержит двигатель возвратно-поступательного движения, направляющую немагнитную трубу, ферромагнитный якорь, соединенный со штоком, выполненный с мерными канавками, К катушек, входной ключ, выполненный в виде оптопары, расположенной вне зоны размещения катушек, 4К-3 усилителей, од- новибратор, К+1транзисторов, К+1 тиристоров, логический элемент ИЛИ с 2К-1 входами, К-1 логических элементов 2ИЛИ, кнопку Пуск и Стоп, К+1 сдвоенных од- новибраторов, потенциометр, фотоусилитель, генератор прямоугольных импульсов, четыре логических элемента 2И, логический элемент НЕ, логический элемент 2И-НЕ, логический элемент 4И-НЕ, нереверсивный счётчик, два реверсивных счетчика, восемь согласующих элементов, преобразователь код-напряжение, RC-триггер, RC-цепь, 4К-3 входных резисторов. За счет чего и повышается надежность управления. 5 ил.

Формула изобретения SU 1 830 611 A1

Изобретение относится к электротехни ке, к устройствам управления работой двигателя возвратно-поступательного движения и может быть использовано при создании электромагнитных молотков, прессов и других машин, содержащих силовой электромагнитный привод.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности управления двигателем.

На фиг. 1 показан двигатель электропривода; на фиг. 2 - шток с мерными канав ками; на фиг. 3 и 4 - принципиальная схема блока управления; на фиг. 5 - эпюры напряжений Ui, L)2, Us соответственно на катушках 1,2,3 двигателя, Uo - эпюра на дросселе коммутирующего контура, UA - напряжение на выходе ключа. Us напряжение на выходе преобразователя код-напряжение,

Ue - сигнал сброса реверсивного счетчика в режим вычитания импульсов.

Двигатель (фиг. 1) содержит, например, три (К 3) последовательно-аксиально расположенные катушки 1-3, внутри которых в направляющей немагнитной трубе 4 помещен подвижный ферромагнитный якорь 5, шток 6 с мерными канавками (фиг.2), жестко связанный с якорем и соосный с ним, взаимодействующий септической парой свето- диод 7 - фотоприемник 8, расположенными вне зоны размещения катушек 1-3 двигателя. Оптическая пара установлена в стенке трубы 9, катушки 1-3 заключены в магнито- провод 10 с полюсами 11 и помещены вместе с якорем 5 в корпус 12. Оптическая пара подключена к блоку управления 13, который так же связан с катушками 1-3 двигателя. Труба 9 вместе С переключающими элементами 7. 8 помещена в трубе 14, охватываю00

со

о о

щей шток б, якорь 5 с помощью пружины 15, опирающейся своими концами на неметаллические кольца 16, прижат к хвостовику инструментодержателя 17.

Блок управления 13, представленный на фиг. 3, 4, содержит светодиод 7, подключенный через резистор 18 к минусу источника питания 19, фотоприемник 8, связанный с инверсным входом фотоусилителя 20. Прямой вход фотоусилителя 20 связан с источником отрицательного смещения - потенциометром 21.

Выход фотоусилителя 20 соединен с первыми входами элементов 2И 22.1-22.3 и через первый элемент Н Е 23.1 подключен ко входу R установки нуля нереверсивного счетчика 24, выполненного на микросхеме К155ИЕ4.

Вторые входы элементов 2И 22.1-22.3 соответственно подключены к выходу генератора прямоугольных сигналов 25, прямому Q и инверсному выходу Q RS-триггера 26.

Выходы элементов 2И 22.1-22.3 роот- ветственно связаны со счетным входом нереверсивного счетчика 24, входом вычитания и входом сложения реверсивного счетчика 27, выполненного на микросхеме К155ИЕ7.

Выход нереверсивного счетчика 24 через элемент 4И-НЕ 28 подключен к первому входу RS-триггера 26, второй вход которого одновременно связан с выходом второго элемента НЕ 23.2 и первым входом элемента 2И-НЕ 29.

Конденсатор 30 и резисторы 31.1-32.3 являются элементами генератора прямоугольных колебаний 25.

Установка RS-триггера 26 и реверсивного счетчика 27 в исходное состояние при включении источника питания 32 осуществляется RC-цепью 33-34. Выход этой RC-цепи одновременно подключен ко второму входу элемента 2И-НЕ 29 и через элемент 2И 22.4 с прямым выходом Q RS-триггера 26.ч

Информационные выходы реверсивного счетчика 27.1 через согласующие элементы 35.1-35.4 соединены с половиной входов преобразователя код-напряжение 36.1- 36.4, оставшиеся входы преобразователя код-напряжение 36.5-36.8 подключены через согласующие элементы 35.5-35.8 каждый соответственно к четырем выходам второго реверсивного счетчика 27.2.

Суммирующий и вычитающий входы второго реверсивного счетчика 27.2 соединены с инверсными выходами первого реверсивного счетчика 27.1. Входы установка нуля реверсивных счетчиков 27.1-27.2 объединены и подключены к выход . элемента 2И-НЕ 29.

Один выход преобразователя код-напряжение 36, 37 заземлен-вывод резистора

37.1,а второй его выход - общая точка соединения резисторов 36.8-37.8 - соединен с

общей точкой соединения одних выводов (4К-3) входных резисторов 38.1-38.9 (фиг.4). Другие выводы входных резисторов 38.1- 38.9 соединены с инверсными входами усилителей 39.1-39.9 соответственно, прямые

входы усилителей соединены с управляющими входами потенциометров 40.1-40.9 соответственно.

Одни выводы потенциометров 40.1-40.9 предназначены для подключения к положительной клемме 32 источника питания, вторые выводы потенциометров предназначены для подключения к нулевой шине.

Выходы усилителей 39.1-39.9 подключены к прямым динамическим входам Di, D2

сдвоенных одновибратррс в и инверсным динамическим входам Di,D2 сдвоенных од-- новибраторов 41.1-41.5.

Каждый из одновибраторов 41.1-41.5 снабжен времязадзющей RC-цепью 42,142.9 и 43.1-43.9, формирующей на прямых выходах импульсы напряжения требуемой длительности.

Прямые выходы Qi сдвоенных одновибраторов 41.1-41.3 подключены к первым

входам логических элементов 2ИЛИ 44.1,

44.2,вторые входы которых соответственно связаны с выходами 0.2 сдвоенных одновибраторов 41.4 и 41.5.

Прямые выходы 0.2 сдвоенных одновиб- раторов 41.4-41.3 и прямые выходы Qi сдво- енных одновибраторов 41.4, 41.5 подключены ко входам логического элемента 5ИЛИ 44.3.

Прямой выходО сдвоенного одновибратора 41.3 связан с базой транзисторов 45.3.

Прямой выход Q2 второго элемента сдвоенного одновибратора 41.3 одновременно подключен ко входу элемента 2ИЛИ 43.2, одному из входов элемента 5ИЛИ 44.3 и входу второго элемента НЕ 23.2 (фиг.З, сигнал сброса Ue).

Выходы элементов 2ИЛИ 44.1-44.2 и

элемента 5ИЛИ 44.3 связаны с базами транзисторов 45.1-45.2 и 45.4 выходных усилителей, коллекторы которых через первичные о.бмотки импульсных трансформаторов 46.1-46.4 подключены к источнику питание

32, а вторичные обмотки через диоды 47.1- 47.4 подключены к управляющим цепям тиристоров 48.1-48.4.

Катушки 1-3 двигателя через тиристоры 48.1-48.3 подключены к питающей сети через выпрямительный мост 49. 1-49.6.

Аноды тиристоров 48.1-48.3 через диоды 50.1-50.4 одновременно подключены к цепи последовательно соединенных дросселя 51.1 и тиристора 48.4 и коммутирующему LC-контуру, состоящему из последовательно соединенных дросселя 51.2 и конденсатора 52.1. Последний шунтирован разрядной цепью, состоящей из последовательно соединенных резистора 53.1 и диода 50.4.

Для гашения магнитного поля в катуш- ках 1-3 после их отключения. LC-контуром введен RC-контур гашения, содержащий диод 50.6, резистор 53.2 и гасящий конденсатор 52.2, шунтированный резистором 53.3.

Кнопка Пуск 54.1 и Стоп 54.2 одним полюсом связаны с нулевой шиной питания, а другим - соответственно со входом DI сдвоенного одновибратора41.2 и входом Di сдвоенного одновибратора .

Инверсные входы Di и Da сдвоенных одновибраторов 41.1-41.3 соединены с нулевой шиной питания, а прямые входы Di, D2 сдвоенных одновибраторов 41.4, 41.5 через резисторы 55.1-55.3 связаны с шиной питания 32.

Двигатель работает следующим образом.

В исходном состоянии шток 6 не перекрывает световой поток излучающего диода 7 и на выходе фотоусилителя 20 будет состо- яние логического нуля. При этом элементы 2И 22.1-22.3 закрыты, на выходах счетчиков 24. 27 - логического нуля. Нереверсивный счетчик 24 сброшен в нуль сигналом инвер- тора 23.1 по входу R, а реверсивный счетчик - сигналом RC-цепи 33-34, поступившем на вход элемента 2И-НЕ 29 и далее на входы установки в нуль R реверсивных счетчиков 27.

RS-триггер 26 в исходное состояние сбрасывается при включении питания так же сигналом RC-цепи 33-34..поступившем на выход Q триггера через элемент 2И 22.4.

На выходе Us преобразователя код-на- пряжение 36-37 будет состояние логического нуля, на выходах усилителей 39.1-39.9 - состояние логической единицы, а на выходах сдвоенных одновибраторов 41 - состояние логического нуля.

В результате этого на базах всех транзисторов 45 будет нулевой-потенциал, при котором все транзисторы закрыты.

После кратковременного нажатия кнопки Пуск 54.1 на выходе Qi сдвоенного од- новибратора 41.2 формируется импульс напряжения, длительность которого определяется произведением величины емкости конденсатора 42.3 на величину сопротивления резистора 43.3.

Этот импульс открывает транзистор 45.2. пройдя по первому входу элемента 2ИЛИ 44.2, и по вторичной обмотке импульсного трансформатора 46.2 импульс напряжения через диод 47.2 поступав на управляющий вход тиристора 48.2, который открывается.

Через катушку 2 двигателя протекает ток. и якорь 5 движется вверх, сжимая на своем ходу пружину 1Й. .ток 6 вместе с якорем 5 движется вверх и мерными участками перекрывает световой поток оптической пары 7-8. На выходе фотоусилителя 20 сигнал U4 (фиг.5) поступает на первый вход элемента 2И-22.3, второй вход которого постоянно открыт сигналом Q RS-триггера 26.

Импульсы напряжения U4 поступают на вход сложения +1 реверсивного счетчика 27.1, выполненного, например, на микросхеме К155ЙЕ7. При поступлении на счетчик, например, четырех импульсов с выхода преобразователя код-напряжения 36-37 напряжение Us, поступившее через резистор 38.7 (фиг.4) на инвертирующий вход усилителя 39.7, становится больше напряжения уставки Ub7, поданного на неинвертирующий вход через потенциометр 40.7. В результате этого на выходе усилителя 39.7 появится сигнал логического нуля, который по входу Di запускает сдвоенный одновиб- ратор41.4.

Импульс напряжения, длительность которого пропорциональна произведению R 43.7 и С 42.7, поступает на один из входов элемента БИЛИ 44.3, и транзистор 45.4 открывается. Вторичное напряжение импульсного трансформатора 46.4 через диод 47.4 открывает тиристор 48.4 коммутирующего контура. Конденсатор 52.1 через дроссель 5.1.2 и открытый тиристор 48.4 колебательно разряжрется и при перезарядке обратным током закрывает тиристоры 48.2 и 48.4. Ток катушки 2 спадает до нуля по цели: первый зажим катушки 2 - диоды 50.2 и 50.6 - резистор 53.2 - параллельное соединение .гасящего резистора 53.3 и предварительно Заряженного конденсатора 52.2 - второй зажим катушки 2. Энергия остаточного магнитного поля катушки 2 рассеивается в резисторе 53.3. Якорь продолжает движение вверх по инерции.

Преобразователь код-напряжение 36- 37 при движении штока 6 вверх, например, на десятой мерной метке выдает напряжение Dr., равное, например, 3В (фиг.5). которое через резистор 38.8 поступает на инвертирующий вход усилителя 39.8 и сравнивается с напряжением уставки Ub8. заданным потенциометром 40.8. При превышении напряжения Us напряжения уставки на иыходе

усилителя 39.8 появится напряжение логического нуля, которое по инверсному входу Da запускает сдвоенный одновибратор 41.4. С прямого выхода Q этого одновибра- тора сформированный R 43.8 и С 42.8 им- пульс напряжения поступает на первый вход элемента 2ИЛИ 44.1.

С выхода элемента 2ИЛИ 44.1 этот им- пульс поступает на базу транзистора 45.1 и со вторичной обмотки трансформатора 46.1 через диод 47.1 - на управляющий вход тиристора 48.1. Обмотка 1 двигателя подклю- чается к источнику выпрямленного напряжения 49.

Якорь 5 под действием электромагнит- ного поля катушки 1 продолжает движение вверх, сжимая пружину 15.

Преобразователь код-напряжение 36- 37 при движении штока вверх, например, на шестнадцатой метке выдаст напряжение Us, равное например, 5 В (фиг.5), которое через резистор 38.9 поступает на инвертирующий вход усилителя 39.9 и сравнивается с напряжением уставки Кьэ, заданным потенциометром 40.9.

При превышении напряжения Us напряжения уставки на выходе усилителя 39.9 появится напряжение логического нуля, которое по инверсному входу DI запускает одновибратор 41.5. С прямого выхода Qi этого одновибратора сформированный R 43.9 и С 42.9 импульс напряжения поступает на один из входов элемента 5ИЛ14 44.4, и транзистор 45.4 открывается. Вторичное напряжение импульсного трансформатора 46.4 через диод 47.4 открывает тиристор 48.4 коммутирующего контура, конденсатор 52.1 через дроссель 51.2 и открытый тиристор 48,4 колебательно разряжается и при перезарядке обратным током закрывает ти- ристоры 48.1 и 48.4, Ток катушки 1 спадает до нуля, а остаточная энергия магнитного поля гасится на резисторе 53.3 контура гашения.

Якорь 5 под действием сил инерции дви- жется вверх, сжимая пружину 1.5, преобра - зователь код-напряжение 36-37 на выходе выдает возрастающее напряжение Us (фиг.5), однако появление сигналов логического нуля на выходах усилителей 39.1-39.6 не сказывается на работе двигателя.

При полной передаче кинетической энергии якоря 5 в энергию сжатой пружины 15 якорь 5 замедляет ход, кратковременно останавливается и затем движется вниз, в сторону инструмента.

В момент замедления хода шток 6 перерывает световой поток оптической пары 7-8 и на выходе усилителя 20 длитпьно устанавливается состояние логической единицы, при которой на входе нереверсивного счетчика 24 устанавливается состояние логического нуля, разрешающее счет импульсов по входу С.

Импульсы генератора прямоугольных сигналов 25 через второй вход первого элемента 2И 22.1 поступают на счетный вход нереверсивного счетчика 24, который при своем наполнении открывает элемент 4И- НЕ 28. Сигнал выдержкой времени П, равной времени заполнения нереверсивного счетчика 42, переводит RS-Tpnrrejp 26 в состояние, при котором сигналом Q закрывается третий элемент 2И 22.3 и открывается второй элемент 2И 22.2 сигналом Q, соответствующим логической единице.

Под действием силы сжатой пружины 15 якорь 5 движется в сторону инструмента и при внедрении его нижнего торца в катушку 1 на вход вычитания -1 реверсивного счет- ика 27 поступят, например, два импульса, которые вычитаются из общей суммы, равной, например, тридцати.

Оставшейся сумме импульсов счетчика, равной двадцати восьми, будет соответствовать напряжение преобразователя код-напряжение Us, равное 9,5 В (фиг.5), которое через резистор 38.1 поступает на инвертирующий вход усилителя 39,1 и сравнивается с напряжением уставки, заданным потенциометром 40,1.

При превышении напряжения уставки Ubi напряжения Us на выходе усилителя 39.1 появится напряжение логической единицы, которое по прямому входу DI запускает одновибратор 41.1. С прямого выхода Qi этого одновибратора сформированный R 43.1 и С 42.1 импульс напряжения поступает на второй вход элемента 2ИЛИ 44.1, на выходе которого сигнал логической единицы открывает транзистор 45.1, и тиристор 48.1 подключает обмотку 1 двигателя к источнику выпрямленного напряжения 49,

Якорь 5 движется вниз под действием силы пружины 15 и электромагнитной силы и при достижении полюса 11.2 нижним торцом якоря 5 из содержимого реверсивного счетчика 29 вычтется еще. например, шесть импульсов. Оставшейся сумме импульсов, равной двадцати двум, будет соответствовать напряжение Us. равное 7,5 В (фиг,5), которое через резистор 38.2 поступает на инвертирующий вход усилителя 39.2, неинвертирующий вход которого связан с выходом потенциометра 40.2.

При превышении напряжения уставки Ub2 напряжения Us на выходе усилителя

39.2появится напряжение логической единицы, которое по прямому входу Рз запускает второй элемент сдвоенного одновибратора 41.1.С прямого выхода СЬ этого одновибратора сформированный 3.2 и С 42.2 импульс напряжения поступает на один из входов элемента 5ИЛИ 44.3, в результате чего срабатывает транзистор 45.4 и тиристор 48.4 коммутирующего контура, тиристор 48. t закрывается. Ток в катушки 1 спадает до нуля

и остаточная энергия магнитного поля гасится на резисторе 53.3 контура гашения.

Якорь 5 под действием сил инерции и пружины 15 движется вниз и при достижении нижним торцом начала катушки 2 из содержимого реверсивного счетчика 27 вы- чтется, например, еще четыре импульсов. Оставшейся сумме импульсов, равной во- семнадцати, будет соответствовать напряжение преобразователя код-напряжение Us, равно 6 В (фиг.5). которое через резистор R 38.3 поступает на инвертирующий вход усилителя 39.3 и сравнивается с на- пряжением уставки, заданным потенциометром 40.3.

При превышении напряжения уставки Ub3 напряжения Us на выходе усилителя

39.3появится напряжение логической еди- ницы, которое по прямому входу DI запускает первый элемент сдвоенного одновибратора41.2.С прямого выхода Qi этого одновибратора сформированный R 43.3 и С 42.3 импульс напряжения поступает на второй вход элемента 2ИЛИ , в результате чего срабатывает транзистор 45.2 и тиристор 48.2 подключает катушку 2 двигателя к источнику выпрямленного напряжения 49.

Якорь 5 движется вниз под действием силы пружины 15 и электромагнитной силы этой катушки и при достижении полюса 11.3 нижним торцом якоря 5 из содержимого реверсивного счетчика 27 вычитается еще, например, шесть импульсов, оставшейся сумме импульсов равной двенадцати, будет соответствовать напряжение преобразователя код-напряжение Us, равное 4 В, которое через резистор R 38.4 поступает на инвертирующий вход устройства сравнения

39.4и сравнивается с напряжением уставки, заданным потенциометром 40.4.

При превышении напряжения уставки UM напряжения Us на выходе усилителя 39.4 появится напряжение логической единицы, которое по прямому входу D2 запускает второй элемент сдвоенного одновибратора 41.2. С прямого выхода 0.2 этого одновибратора сформированный R 43.4 и С42.4 импульс

напряжения поступает на один из входов элемента 5ИЛИ 44.3. в результате чего срабатывает транзистор 45.4 и тиристор 48.4 коммутирующего контура, и тиристор 48.2 закрывается. Ток в катушке 2 спадает до нуля, и.остаточная энергия магнитного поля гасится на резисторе ВЗ.З контура гашения.

Якорь под действием сил инерции и силы пружины 15 движется РНИЗ и при достижении нижним торцом начала катушки 3 из содержимого реверсивного счетчика 2.7 вы- чтется, например, еще шесть импульсов. Оставшейся сумме импульсов, равной шести, будет соответствовать напряжение преобразователя код-напряжение Us. равное 2 В, которое через резистор 38.5 поступает на инвертирующий вход усилителя 39.5 и сравнивается с напряжением уставки, заданным потенциометром 40.5.

При превышении напряжения уставки Ub5 напряжения Us на выходе усилителя

39.5появится напряжение логической единицы, которое по прямому входу DI запускает первый элемент сдвоенного одновибратора 41.3. С прямого выхода Qi этого одновибратора сформированный R 43.5 и С 42.5 импульс напряжения поступает на базу транзистора 45.3. в результате чего тиристор 48.3 подключает катушку 3 двигателя к источнику выпрямленного напряжения 49.

Якорь 5 движется вниз под действием силы пружины 15 и электромагнитной силы этой катушки и при достижении полюса 11.4 нижним торцом якоря 5 из содержимого счетчика 27 вычтется еще, например, шесть импульсов. Оставшейся сумме импульсов, равной нулю, будет соответствовать напряжение преобразователя код-напряжение Us. равное ОВ, которое через резистор R

38.6поступает на инвертирующий вход усилителя 39.6 и сравнивается с напряжением уставки, заданным потенциометром 40.6.

При превышении напряжения уставки Ub6 напряжения Us на в- (ходе усилителя 39.6 появится напряжение логической единицы, которое по прямому входу D2 запускает второй элемент сдвоенного одновибратора 41.3, С прямого выхода 0.2 этого одновибратора сформированный R 43.6 и 42.6 импульс напряжения поступает на один из входов элемента 5ИЛИ 44.3, в результате чего срабатывает транзистор 45,4 и тиристор 48.4 коммутирующего контура, и тиристор 48.3 закрывается. Ток в катушке 3 спадает до нуля и остаточная энергия магнитного поля гасится иэ резисторе 53.3 контура гашения.

Якорь 5 совершает удар по инструмен- тодержателю 17, передавая свою кинетическую энергию обрабатываемой среде.

Сигнал сброса Ue (фиг.4) через второй элемент НЕ 23.2 (фиг.З) поступает на вход элемента 2И-НЕ 29 и на второй вход S RS- триггера 26, устанавливая в реверсивном счетчике 27 нулевое значение кода, а на выходе RS-триггера 26 Q состояние логической единицы.

Открывается вход сложения И реверсивного счетчика 27, импульсы U/ суммируются и преобразуются в нарастающее напряжение Us на выходе преобразователя код-напряжение 36-37, которое сравнивает- ся с напряжением уставок усилителей 39 аналогично описанному выше.

Одновременно импульс Ue, снимаемый с выходов О.2 второго элемента сдвоенного одновибратора 41.3, поступает на первый вход элемента 2ИЛИ 44.2, включается катушка 2, и цикл работы двигателя повторяется.

Остановка двигателя в любой момент времени осуществляется нажатием кнопки Стоп 54.2, в результате чего срабатывает первый элемент сдвоенного одновибратора 41.4 и подается импульс управления на тиристор 48.4 коммутирующего контура, который выключает любой из тиристоров 48.1-48.3.

Соотношение между емкостью N реверсивного счетчика 27 и суммарной величиной хода якоря д, определяемой длиной катушек, определяется выражением:

где К - число катушек двигателя;

I) - длина l-той катушки;

m - длина мерного участка штока 6;

Ent - символ целой части числа.

Соотношение между емкостью ревер- сивного счетчика 27 и максимальным выход- ным напряжением Us преобразователя код-напряжение 36-37 определяется выражением:

Us-KiN,

где Ki - коэффициент передачи преобразователя код-напряжение.

Алгоритм работы электропривода воз- вратно-поступательного движения следующий:

e(5)i PtKiCEnr gb + ni) Ub8 +

+ (-P)U,(En, | 1к,-П2). e((5)2 P(niKi Ube) + (-P)U3

KlEnt(tK2+lK3) .

е(5)з Р(иЬ5 К1Епг 1кз) . e(5)o (-P)(KiEn,lK2 Ub7) +

4(-P)KlEnr lK2+lK3j Ub9 ++ Р и2Ж1Еп,.-)) +

+ P (U4 KiEnt MK3) +

4- P(U6 Ki -n3) , где Ub1, Ub2, Ub3, Ub4. Ub5, Ub6, Ub7, Ub8, Ub9

- напряжения уставок;

m, па, пз - промежуточные состояния реверсивного счетчика (в частном случае ni 6, П2 2, пз 0);

l(d)i, l(5)2, ((5)з - сигналы включения катушек 1-3;

t( й)о - сигнал отключения катушек;

р d/dt, -p - -d/dt - сигналы дифференцирования переходных и задних фронтов сигналов усилителей 39,

Частота прямоугольных заполняющих импульсов Us генератора 25 выбирается такой, чтобы только при длительном замедлении хода якоря 5 счетчик 24 через элемент 2И 22.1 смог заполниться до значения кода, равного, например, пятнадцати, иначе появление нулевого значения сигнала на входе элемента НЕ 23.1 сбросит нереверсивный счетчик 24 по входу R в нулевое состояние.

Предлагаемая конструкция электропривода позволяет вести оптимальное управление электромагнитным двигателем как при прямом, так и обратным движении якоря, причем значительное уменьшение числа проводников и самих переключающих средств повысило надежность управления и упростило схему.

Мерные канавки в зависимости от габаритов двигателя и условий размещения датчика положения, каким является в данном конкретном случае оптическая пара, могут быть нанесены как нэ подвижном элементе.

например, штске и якоре, так и на неподвижном элементе, например, направляющей немагнитной трубе.

Формула изобретения Электропривод, содержащий двигатель возвратно-поступательного движения, К катушек, направляющую немагнитную трубу, ферромагнитный якорь, соединенный со штоком, входной ключ, выполненный в виде оптопары, расположенный вне зоны размещения катушек и предназначенный для под- ключения к источнику питания, 4К-3 усилителей, одновибратор. К+1 транзисторов, коллекторные выводы которых через согласующие элементы подключены к управляющим электродам соответствующих К+1 тиристоров, аноды К тиристоров подключены к одним выводам соответствующих катушек и через соответствующие диоды - к одному выводу контура гашения магнитного поля катушек, другие выводы катушек объединены и подключены к другому выводу контура гашения магнитного поля катушек и катодному выводу трехфазного выпрямителя, анодный вывод которого подключен к общей точке катодов К+1 тиристоров и одному выводу колебательного контура, шунтированного последовательно соединенными диодом и резистором, другой вывод колебательного контура подключен к аноду (К+1)-го тиристора и через контур коммутации - к одному выводу контура гашения магнитного поля катушек, логический элемент ИЛИ с 2К-1 входами. К-1 логических элементов 2ИЛИ, кнопки Пуск, Стоп,отлича ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности управления, введено К+1 сдвоенных од- новибраторов с RC-цепью на первых выходах, снабженных зажимами для подключения к шине питания, первый потенциометр, фотоусияитель с прямым и инверсным входами, генератор прямоугольных импульсов, четыре логических элементов 2И, логический элемент НЕ, логический элемент 2И-НЕ, логический элемент 4И-НЕ, нереверсивный счетчик, два реверсивных счетчика, восемь согласующих элементов, преобразователь код-напряжение, RS-трмг- гер, RC-цепь. 4К-3 входных резисторов шток выполнен с мерными канавками, а согласующие элементы выполнены в виде трансформаторов с диодом во вторичной обмотке, катод светодиода оптопары ключевого элемента соединен с инверсным входом фотоусилителя, прямой вход которого соединен с регулирующим входам потенциометра, выход фотоусилителя соединен с первыми входами первого, второго и третьего логических элементов 2И и входим логического элемента НЕ, выход которого соединен с R-входом нереверсивного счетчика, С-вход которого соединен с выходом перво- 5 го логического элемента 2И. второй вход которого соединен с генератором прямоугольных импульсов, вторые входы второго и третьего логических элементов 2И соединены соответственно с прямым и инверс0 ным выходами RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента 4И-НЕ, входы которого подключены к выходам нереверсивного счетчика, S-вход RS-триггера соединен е «ыходом логического элемента НЕ и

5 первым входом логического элемента 2И- НЕ, второй вход которого соединен с входами четвертого элемента 2И и RC-цепью. выход четвертого элемента 2И соединен с прямым выходом RS-триггера. выходы вто0 рого и третьего логических элементов 2И соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами первого реверсивного счетчика, информационные входы которого соединены через согласующие

5 элементы с половиной входов преобразователя код-напряжение, оставшиеся входы преобразователя код-напряжение подключены через согласующие элементы каждый соответственно к четырем выходам второго

0 реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входи второго реверсивного счетчика соединены с инверсными выходами первого реверсивного счетчика, входы Установка нуля реверсивных счетчиков

5 объединены и подключены к выходу элемента 2Й-НЕ, один выход преобразователя код- напряжение заземлен, а другой его выход соединен с общей точкой соединения одних выводов 4К-3 входных резисторов, другие

0 выводы которых соединены с инверсными входами 4К-3 усилителей соответственно, прямые входы 4К-3 усилителей соединены с управляющими входами 4К-3 потенциометров соответственно, одни выводы ко5 торых предназначены для подключения к положительной клемме источника питания. вторые выводы 4К-3 потенциометров предназначены для подключения к нулевой шине, инверсные входы одновибратора и

0 (К+1)-го сдвоенного одновибратора, а также прямые входы К сдвоенных одновибрзтороа подключены к выходам соответствующих 4К-3 усилителей, инверсные входы К сдвоенных одновибраторов соединены между со5 бой и предназначены для подключения к нулевой шине и одному выводу кнопки Пуск, другой вывод которой подключен к .выходу третьего усилителя, первые входы логических элементов 2ИЛИ подключены соответственно к вторым выходам первых из сдво енных К-1 одновибраторов, второй вход первого логического элемента 2ИЛЙ подключен ко второму выходу второго из (К+ 1}-го сдвоенных одновибраторов, второй вход (К-1)-го логического элемента 2ИЛИ подключен к второму выходу второго одновибратора К-го сдвоенного одновибратора и входу логического элемента ИЛИ с 2 К-1 входами, оставшиеся входы логического элемента ИЛИ с 2К-1 входами подключены соответственно к вторым выхоfi

дам К-1 вторых одновибраторов сдвоенных одновибраторов и второму выходу первого одновибратора (К+1)-го сдвоенного одновибратора, к второму выходу одновибратора, второй выход первого одновибратора К-го сдвоенного одновибратора подключен к базе К-го транзистора, кнопка Стоп подключена к инверсному входу первого одновибратора (К+1)-го сдвоенного одновибратора, при этом прямые входы одновибратора и (К+1)-го сдвоенного одно- вибратора соединены с шиной питания.

Фиг,2

чог№о$ Ъ

г

Ч

1

&h

BJW СУ

Sfrl

гиг гWffft

щ

т г &

S Sf

Ј8t

ш -Cpr

Пгs-sc

УП

Ј sn(t

U90C81

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1830611A1

Электропривод возвратно-поступательного движения 1987
  • Бритков Николай Александрович
  • Малахов Алексей Петрович
SU1415350A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1

SU 1 830 611 A1

Авторы

Бритков Николай Александрович

Кадышев Александр Иосифович

Симонов Борис Ферапонтович

Ряшенцев Николай Павлович

Даты

1993-07-30Публикация

1990-08-13Подача