Устройство для управления двухфазным электромеханическим преобразователем Советский патент 1979 года по МПК H02P7/62 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устрбйст вам для управления электромеханичес кими преобразователями, например электрическими молотками, и может быть использовано для импульсного питания их обмоток. Известно устройство для управ.пен двухфазным электромеханическим ripeобразователем от источника постоянного и апр яжёни я, содержащее к тор обмоток, вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты, а вход делителя частоты соединен с задающим Генератором управляющих импульсов l . Недостатком этого устройства является сложность его схемы, обусловленная на.личием задающего генератора, выходную частоту которого необходимо ста . билизйровать. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления двухфазным электромеханическим преобразователем от источника переменного напряжения, содержащее коммутатор обмоток, вход которого подключен к выходу управляемого делителя частоты 2. Недостатком такого уст.- - 2 / ройства.является его сложность, обусловленная наличием дополнительных элементов, подключаемых к выходу делителя частоты. Целью изобретения является упрощение устройства для управления двухфазным электромеханическим преобразователем, например электрическим молотком, от источника переменного напряжения. Это достигается Тем, что в предлагаемое устройство для управления двухфазным электромеханическим преобразователем введен удвоитель частоты, соединенный сйоим входом с источником переменного напряжения, а выходом с входом делителя частоты. На фиг. 1 и-зображена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на отдельных элементах устройства. Устройство для управления двухфазным электромеханическим преобразователем, например электрическим мо- лотком, от источника переменного напряжения содержит синхронизирующий трансформатор 1, подключенный первичной обмоткой к источнику переменного напряжения и . Вторичная р1бмотка трансформатора через удвоитель. 2 частоты соединена с входом делителя 3 частоты, выходы которого ЧёрёЭ деши( 4 кода и переключатель 5 соединены с одним из входов триггера 6, другой вход которого чёрбэ инвертор 7 подключен к выходу удвоителя частоты. Выход триггера б соединен с входом Сброс делителя 3. частоты. Один из зыхоцф делителя частоты, соответствующий йм вёрсно1 «у младшему разряду кода, Чв|рёэ йусковук кнопку 8 соединен с обходом ttycKuiaoro триггера 9, второй вход которого соединен с формирователем 10. Выходы дешифратора 4 также соеди ЙёШа С входами KOjvwyTaTopoB Пи 12 диругиё входы котоЕмх соединены с вы дами датчиков 13 полярности ,сетевого напряжения а также с выходами пускового триггера 9 и удвоителя 2 частоты. Выходы коммутаторов 11 и 12 через усилители 14 и 15 мощнос ти соединены с управляющими входами тирйсторных ключей 16 и П, которые включены между обмотками (фазами) 18 и 19 прямого и обратного хода элёктрическогЬ молбткй и источником сётёвого напряжения Uc . : Устройство работает следуквдйм . -., ; .-.-; При подаче .шитания на логически схема формирователь ,10 устанавливае пусковой триггер 9 в такое состояйй которому на его выходе сботвёТствуе нулевой потенциал. При этом ко№лутаторов 11 и 12 закрыты и ни один из кличей 16 и 17 не проводит ТОК .; ...,,,. , / - . ..;„ ;; . . , При помощи Переключателя 5 устанавливается требуемая частота ударо электрического молотка. Так, например, при установке переключателя 5 в полсжение В (см.фиг.1) припускается одна полуволна питающего напряжения УС , в положение Г - две по , в положение Д - три и т;д. Частота колебаний электЕ ич ского молотка Связана С частотой напряжен выражением . i . ., : ; ;. . м K + iti ; где ic - частота напряжения сети; К - число катушек мЬЛЪТкаГ ; m - число пропускаемых Полуволн сетевого напряжения. . .Фиг. 2 иллюстрирует процесс форШ{ обания из кривой сетевого напряжения 0 импульсов напряжения и вырабатываемых удвоителем 2 частоты И подаваемых на вход делителя 3 час тоты. Напряжение UQC , снимаемое с триггера 6 обратной связи, подается на вход Сброс делителя 3 частоты. Приведенная на фиг. 2 диаграмма соответствует положению Д пере15ЛЮчателя 5 на фиг. 1. Включение электрического молотка осуществляется пусковой кнопкой 8, которая подает нулевой потенциал с инверсного выхода младшего двоичного разряда делителя 3 частоты на вход триггера 9. Последний снимает запрет с входов коммутаторов 11 и 12 и совпадение сигналов рабочего кода А дешифратора 4, датчика 13 полярности и удвоителя 2 частоты приводит к формированию сигнала UH (см.фиг.2), срабатыванию соответствующего усилителя 14 и включению верхнего тиристора ключа 16.Этот тиристор подключает катушку 18 прямого хода электрического молотка к питающей сети,Таким образом, включение электрического молотка всегда сопровождается прохождением тока по катушке прямЬго хода от положительной или отрицательной полуволны питающего напряжения и первый удар бойка npiH включении молотка приходится на рабочий инструмент, а не на рукоятку. Сигнал с выхода дешифратора 4,. соотвёТсТв тощий рабочему коду Б, . поступает на вход коммутатора 1 и при совладении с сигналом выхода .удвоителя 2 частотгй и сигналом датчика 13 полярности формирует сигнал Ug г который приводит к срабатыванию соответствующего усилителя.15 и вк;ЛЮченяю нижнего тиристора ключа it. Этот иристЪр подключает катушку 19 обратного хода электрического молотка при ртрйЦатёЛиной полуволне пйтанйцё о; напряжения сети, . Боёк:мЬЛб йа совёршае г обратный ход в сторону рукоятки. Т ретья ипЬсйёДУйщие полуволны ЬиТайщёго напряженияUc приводят к noo4epeiaH6J«jy появлению сигналов на ззыхЬйё дешифратора 4, которые через переключатель 5 поступают на вход Триггера 6 обратной связи. Сигнал UQC обратной связи с выхода триггера б устанавливает Т риггеры делителя 3 частоты в йулевое состояние. После этбго следующая поЛуволна сетевого 41апряжеиия, вызывающая по яв лей йе импульса и на выходе удвоителя 2 частоты, одновременно воздействует на входы Целителя 3 чаСтЬты и инвертора 7, в результате чего триггер б обратной связи возвращается в исходное оофтоянйе ив делителе частЬты записывается единица . Появление сигнала на выходе дешифратора 4, Соответствующего рабочему коду А, щжводит к фортрованию сигнала U (см. фиг. 2) при совпадении сигналов рабочего кода А дешифратора 4 с сигналами датчика 13 полярности напряжения сети, триггера 9 и выхода удвоителя 2. При этом срабатывает нижний тиристор ключа 16 и катушка 18 прямого хода включается при отрицательной полуволне сетевого напряжения. Воек электрического молотка совершает рабочий ход. Нижний тиристор ключа 17 включается сигналом Ug которы формируется так же, как и еигнал и, , но по сигналу дацифратора 4, соответствующему рабочему двоичному коду В. Катушка обратного хода включается при пйложнтельной полуволне питающего напрйжения/ к йпек совершает обратный ход. В дальнейшем цикл работы .пектрй ческого молотка повтсчявтся, При установке переключателя 5 дешифратора 4 в положение,соответст вующее четному значению кода поляр ность напряжения, при которой прЬисходит включение катушки молотка, не изменяется. : - U Диапазон регулирования вУхоДирй частоты колебаний брйка электрического молотка определяется по форйуле f -- : J1- -iu f t - - . . , /л ; ,.;. , где п - ЧИСЛО двоичных разрядов делителя частоты.. Связь между делителем частотй/ катушек и числом пропускаемых полуволн сетевого напряжения определяется Е)ырс1жени.ем . :. , - /, ,, , С - основание системы счислеНИЯг . . . -. Х/--Д ги - максимальное число пропус каемых полуволн питающего напряжени Устройство для управления электр ческим молотком может быть реализовано на любых элементах дискретного типа, в том числе и на интегральных микросхемах. Ступенчатое регулирование выходной частоты питающего выходного напряженияUg ix (см. фиг. 2), а следовательно, и частоты колебаний якоря электромагнитного механизма мЬйсет, в частности, осуществляться автоматически по Сигналу датчика положения якоря. Такое выполнение устройства позволяет сушественно упростить его при сохранении широких функциональных воэмсекностей управления режимом работы электромеханического преобразователя, например молОтка. Формула изобретения Устройство для управления двухфазным электромеханическим преобразователем, например электрическим молотком, фт источника пееременного напряжения, содержащее кслакутатор обмоток, вход которого подключен к выходу управляемого ел я частоты, отличаюе е с я тем, что, с целью упрощеия устройства, в него введен удвоитель частоты, соединенный своим вхое С указанным источником напряжения, а выходом с входом делителя частоты, Ис ОЧНИКИ информации, прин ятые 4О внимание при экспертизе 1.Дискретный электропривод с щаговыми двигателями, под общ, ред. М.Г.Чн ЛИКиНа. М., Энергия , 1971, с. 35-38. 2.Патент ША 364893, кл;319-119, 1972.