Устройство для управления электромагнитной муфтой Советский патент 1978 года по МПК F16D48/06 

1

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для управления нагрузкой, например электромагнитной муфтой, питаемой от силовой цепи с автоматическим, например программным, управлением.

Известно устройство для управления нагрузкой выпрямленного тока, которое используется для управления электромагнитной муфтой. Это устройство содержит блок питания с трансформатором и тиристорными пускателями, а также цепи управления с тиристорными оптронами. Соединенные со вторичной обмоткой трансформатора тиристоры подключены одноименными выводами к нагрузке, другим концом соединенной с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора, где управляющие электроды тиристоров соединены с цепями управления.

Устройство имеет гальваническую связь цепей управления с силовой цепью н не обеспечивает надежного зацепления дисков муфты в начальный момент переключения или при запуске устройства.

Целью изобретения является уменьшение проскальзывания муфты и повыаюние надежности ее срабатывания при переключении.

Поставленная цель достигается тем, что блок питания снабжен двумя диодными мостами и выполнен на тиристорных оптронах, световые диоды которых соединены попарнопоследовательно между собой н подключены к световым диодам тиристорных оптронов цепей управления, а трансформатор блока питания выполнен с тремя вторичными обмотками, начала двух из которых соединены с одним плечом первого диодного моста а концы - с силовыми диодами тиристорных оптронов, соединенных попарно и встречно-параллельно между собой и с другим плечом первого диодного моста, при этом третья вторичная обмотка трансформатора соединена со вторым диодным мостом, одно плечо которого соединено с первым диодным мостом, а другое - с силовыми диодами тирнсторных оптронов цепей управления.

На чертеже представлена схема устройства управления электромагнитной муфтой.

Устройство состоит из трансформатора 1, содержащего три вторичные обмотки 2-4.

Концы обмоток 2 и 3 соединены с одним плечом диодного моста 5, начало обмотки 2 - с соединенными встречно-параллельно силовыми диодами 6 и 7 тирнсторных оптронов 8 и 9, начало обмотки 3 - с соединенными

встречно-параллельно силовыми диодами 10 н 11 тиристорных оптронов 12 и 13, световые диоды 14 н 15 которых включены последовательно и соединены с включенными последовательно световыми диодами 16 и 17 тиристорных оптронов 8 и 9 и с дешифратором

18 команд, являющимся источником импульсов программного управления, а также соединены со световыми диодами 19 и 20 тиристорных оптронов.2Ги 22,установленных в цепях управления нагрузкой 23. Обмотка 4 управляющего напряжения, нагужена на диодпый мост 24, соединенный одним плечом с диодным мостом 5 и с тиристорами 25 и 26, а другим плечом - с силовыми диодами 27 и 28 тиристорных оптронов 21 и 22 цепей управления. Второе плечо диодного моста 5 соединено с нагрузкой, т. е. с электромагнитной муфтой 23 сцепления.

Цепь управления муфтой 23 выполнена на двух тиристорах 25 и 26, где управляющий электрод 29 основного тиристора 26 соединен через цепочку резисторов 30, 31 и конденсатор 32 с тиристорным оптроном 22, а управляющий электрод вспомогательного тиристора 25 через аналогичную цепочку резисторов 33, 34 и конденсатор 35 - с тиристорным оптроном 21, подключенным к тиристорному оптрону 22, где световые диоды 19 и 20 имеют общую точку и соединены с дешифратором 18 команд.

Муфта 23 соединена с основным тиристором 26, подключенным к вспомогательному тиристору 25 через разделительный конденсатор 36, одновременно разделяющий подключенные встречно-параллельпо к нагрузке цепочки из ограничительных диодов 37 и 38 и резисторов 39 и 40 соответственно.

Резисторы 41 и 42 служат для шунтирования цепей управляющих электродов 29 и 43 тиристоров 26 и 25.

Устройство работает следующим образом.

При подаче управляющего импульса с дешифратора 18 на световой диод 20 включается силовой диод 28 от тиристорного оптрона 22. Управляющее напряжение с диодного моста 24 поступает через гасящие .резисторы 31 и 30 на управляющий электрод 29 основного тиристора 26. Одновременно с сигналом на включение муфты 23 подается сигнал от дешифратора 18 на подачу форсированного напряжения, снимаемого с обмотки 3 трансформатора 1 на выпрямительный мост 5, напряжение с которого поступает на тиристоры 26, 25. После подачи напряжения на световые диоды 15 и 14 силовые диоды 11 и 10 включаются и подают форсированное напряжение на диодный мост 5. В то же время открывается основной тиристор 26 от поданного на резистор 41 управляющего напряжения. По муфте 23 протекает ток, определяемый величиной форсированного напряжения и сопротивлениями открытого основного тиристора 26 и муфты 23. Команда на подачу форсированного напряжения длится около 0,5 с. За это время муфта обеспечивает передачу крутящего момента, значительно превосходящего номинальный момент, надежно включая подачу вне зависимости от величины усилия на ведомом валу муфты 23 при различных режимах резания.

После изменения скорости на выходном валу форсированное напряжение с муфты 23 снимается и на нее подается рабочее напряжение. После снятия управляющего напряжения со световых диодов 15 и 14 силовые диоды 11 и 10 тиристорных оптронов 13 и 12 закрываются под действием обратного напряжения, приложенного к силовым диодам И и 10 с обмотки 3. Команда на подачу рабочего напряжения приходит от дешифратора 18 на световые диоды 16 и 17 с задержкой по времени для того, чтобы после снятия управления с тиристорпых оптронов 13 и 12 силовые диоды 11 и 10 закрылись. Время задержки

(0,012-0,015 с) выбирается достаточным для закрывания силовых диодов 11 и 10 и недостаточным для расцепления намагнитивщейся муфты 23 и закрытия включенного основного тиристора 26. После срабатывания световых

диодов 17 и 16 включаются силовые диоды 7, 6 и переменное напряжение с рабочей обмотки 2 поступает на диодный мост 5, с которого выпрямленное рабочее напряжение поступает на муфту 23 через включенный последовательно с ней основной тиристор 26, который после снятия с него форсированного напряжения остается в открытом состоянии.

Отключение муфты 23 происходит следующим образом.

С тиристорного оптрона 22 снимается управление, т. е. напряжение со светового диода 20. Силовой диод 28 закрывается, так как ток через него, определяемый величиной напряжения на диодном мосту 24 и сопротивлениями реизсторов 30 и 31, меньше тока запирания тиристорного оптрона 22.

Для отключения муфты 23 напряжение управления снимается со светового диода 20 и подается на световой диод 19 тиристорного

оптрона 21. Силовой диод 27 включается и подает напряжение с выпрямителя или диодного моста 24 через резисторы 33 и 34 на резистор 42, т. е. на вход вспомогательного тиристора 25. Тогда тиристор 25 открывается и

конденсатор 36, заряженный до напряжения диодного моста 5 по цепи: диодный мост 5, резистор 40, диод 38, конденсатор 36, основной тиристор 26, диодный мост 5, прикладывает к основному тиристору 26 напряжение обратной полярности, в результате основной тиристор 26 закрывается и муфта 23 выключается.

Тиристорный оптрон 21 выключается после снятия управляющего сигнала со светового

диода 19. Силовой диод 27 закрывается, так как ток, протекающий через него, становится меньше тока удержания. После выключения тиристорного оптрона 21 снимается управляющий сигнал со вспомогательного тиристора

25 и он закрывается.

Формула изобретения

Устройство для управления электромагнитной муфтой сцепления, содержащее блок питания с трансформатором и тиристорными

пускателями, а также цепи управления с тиристорными оптронами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения проскальзывания муфты и повышения надежности ее срабатывания при переключении, блок питания снабжен двумя диодными мостами и выполнен на тирнсторных оптронах, световые диоды которых соединены попарно-последовательно между собой и подключены к световым диодам тиристорных оптронов цепей управления, а трансформатор блока питания выполнен

с тремя вторичными обмотками, начала двух из которых соединены с одним плечом первого диодного моста, а концы - с силовыми диодами тиристорных оптронов, соединенных попарно и встречно-параллельно между собой и с другим плечом первого диодного моста, при этом третья вторичная обмотка трансформатора соединена со вторым диодным мостом, одно плечо которого соединено с первым диодным мостом, а другое - с силовыми диодами тиристорных оптронов цепей управления.