Г Советский патент 1973 года по МПК B30B15/14 

Изобретение относится к области кузнечнопрессОВОго оборудования. Известна электромагнитная система управления прессом со вспомогательным приводом технологического инструмента для создания дополнительных ударных импульсов, выполненная в виде источника питания с силовыми обмотками, связанного с исполнительным органом пресса. Недостатками данной системы управления являются наличие двух отдельных нрнводов (основной и всномогательный), значительная трудность Обеснечения требуемой характеристикн ;прессо1вания, поскольку основной привод независимо от его вида Имеет многочисленные механические устройства в системе унравления, а вспомогательный - практически неуправляемый по частоте н форме ударных импульсов. С целью обеспечения регулирования усилия прессования предлагаемая электромагнитная система снабжена блоком широтно-имнульсной модулЯЦИи, а также подключенным к нему генератором, задающим частоту ;циклов прессования и программным устройством, задающим закон регулирования усилия подачн щиротно-импульсному модулятору, а также дополнительным источником питания и подключенными к выходам блока щ:иротноимпульсной модуляции основным и дополни тельным тиристорами, служащими для включения и выключения силовых обмоток. Предлагаемая электромагнитная система снабжена управляемым от программного устройства делителем частоты, выход которого соединен с тиристором, подключающим дополнительный источник питания к силовым обмоткам. Кроме того, она снабжена диодами, подключенными к силовым обмоткам и отрицательному полюсу источника питания, а также диодам, подключенным к общей точке силовых обмоток и положительному полюсу источника питания. Электромагнитная система позволяет использовать пресс двустороннего действия с программной системой управления и он может быть легко включен в автоматическую линию. С Целью повышения к.п.д. и расширения частотного диапазона работы пресса в системе управления предусмотрена возможность осуществления рекуперации в источник постоянного тока запасенной в обмотках к концу хода ферромагнитного плунжера электромагнитной энергии. На фиг. 1 изображена электрическая схема электромагнитного пресса, а на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие характер протекания рабочего процесса. Электрическая схема состоит из силовых обмоток / И 2 подвесного элемента 3, выполненного ИЗ ферромагнитного материала и жестко связанного с пуансонами, генератора 4, задающего частоту щиклов прессования, программного устройства 5, задающего необхо- 5 димый закон регулирования усилия прессования, щиротно-импульсного модулятора 6, позволяющего осуществлять модулядию наПряжения, прикладываемого к силовы.м обмоткам 7 и 2 в течение одного цикла в соответствии Ю с требуемым законом регулирования усилия прессования, выходных устройств 7-9 щиротно-импульсного модулятора 6, формирующих управляющие импульсы на основные тиристоры и выходных устройств 13 и 14, 15 формирующих управляющие импульсы на вспомр дтельньте тиристоры 15 и 16. Кроме того, электромагнитный пресс снабжен делителем частоты- 77;-;выходные импульсы с котоpofo, Поступают на, тиристор 18, подключаю- 20 щий допол)1йтёЛыгйй источник питания Е с повыщенным„выходн,ь1м напряжением к силовым 0|бмоткам с целью обеспечения режима прессования с дополнительным пульсируюЩИм усилием. Полупроводниковые диоды 1925 и 20 подключены к крайним концам силовых обмоток / и 2 к минусу источника питания, а диод 21 подключен к общей точке силовых обмоток / и 2 и плюсу источника питания Е. Такое включение диодов позволяет осущест- 30 влять рекуперацию запасенной в силовых обмотках электромагнитной энергии в источник питания EZ или в емкость 22. В том случае, если источник Е не обладает двусторонней проводимостью на вход схемы 35 питания для исключения коммутационных перенапряжений может быть подключено разрядное устройство 23, например, газоразрядный прибор или тиристорный ключ с гасящим сопротивлением, либо параллельно си- 40 ловым обмоткам 1 и 2 подключаются гасящие RD или RCD цепочки. Основные тиристоры 10 и // имеют общее звено искусственной коммутации, состоящее из элементов и 15. Схема ком-мутации 45 основного тиристора 14 состоит из элементов 30-34 и 16. В качестве программного устройства 5 может быть использован нелинейный датчик перемещения, либо специальный генератор сигналов сложной формы.50 Электромагнитный пресс работает следующим образом. Допустим, в начальный момент ферромагнитный Плунжер 3 находится в крайнем левом положении внутри силовой обмотки /, а 55 зазор между соответствующими пуансоном и обрабатываемой деталью равен So (фиг. 2). При включении системы управления с выходов 7 и 9 управляющие импульсы подаются на основные тиристоры ,11 и 12, в результате 60 чего получает питание обмотка -2, и в нее начинает втягиваться плунжер 3. В процессе перемещения S плунжера на выходе программного устройства 5 определенным образом изменяется выходной сигнал t/s, сравне- 65 ние которого с линейно изменяющимся напряжением приводит к появлению на выходах 13 И 9 широтно-импульсного модулятора серий импульсов t/u, Ид. В результате дискретно изменяется длительность открытого состояния тиристора //, т. е. осуществляется модуляция напряжения питания. При этом обеспечивается требуемый закон изменения усилия прессования Р в,течение пол уцикла Т. На интервалах непроводящего состояния тиристора .// ток обмотки 2 замыкается в контуре с открытым тиристором 12 и диодом 20. В том случае, -когда необходимо обеспечить режим прессования с дополнительным пульсирующим усилием, используется делитель частоты 17, выходные импульсы с которого подаются на тиристор 18, подключающий к силовым обмоткам дополнительный источник питания Е с повышенным выходным напряжением. Частота, амплитуда и форма пульсаций устанавливаются в соответствии с технологическими требованиями и в (процессе работы пресса могут легко регулироваться По достижении плунжером крайнего правого положения (в обмотке 2) на выходе программного устройства 5 появляется управляющий и.мпульс Ll, который приводит к запиранию основных тиристоров 11, 12 и рекуперации запасенной в обмотке 2 электромагнитной энергии iB источник EZ. В течение второго полупериода процессы протекают аналогично описанным выще. В схеме щиротноимпульсного модулятора должны -быть преду/., оог,п,„„ т т „„„ ,.,,„,„,,,а,,,,,гг смотрены задержки Тз, Т -для исключения вероятности одновременного прихода управляющих импульсов на основной и вспомогательный тиристоры, Предмет изобретения 1. Электромагнитная система управления прессом, содержащая исто1чник питания с силовьши обмотками, электрически связанный с исполнительным органом пресса, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования усилия прессования, она снабжена блоком щиротно-импульсной модуляции, а также подключенным к нему генератором, задающим частоту циклов прессования, и программным устройством, .задаюЩИм закон регулирования усилия подачи широтно-импульсному модулятору, а также дополнительньш источником питания и подключенными к выходам блока щиротно-импульсной модуляции основным и дополнительным тиристорами, служаЩими для включения и выключения силовых обмоток. 2. Электромагнитная система по п. 1, отличающаяся тем, ЧТО она снабжена управляемым от программного устройства делителем

частоты, выход которого соединен с тиристором, подключающим донол11 1тельн1з1Й источник питания к снловым обмоткам.

3. Электромагнитная система по ни. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена днодами, подключенными к силовым обмоткам и отрицательному полюсу источилка иитания, а также диодам, подключенным к общей точке силовых обмоток и положительному полюсу источника питания.