Устройство для управления двухобмоточным электромагнитом Советский патент 1982 года по МПК H01F7/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХОБМОТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано вО внзцних устройствах ЭВМ для преобразования электромагнитной энергии в механическую.

По основному авт. св. № 750585 известно устройство для управления двухобмоточным электромагнитом, содержащее четыре коммутатора, попарно подключенные к обмоткги электромагнита и к источнику питания, а управляющие входы коммутаторов пош лючены к источнику управляющего сигнала через логический блок который выполнен на двух формирователях и четырех элементах И, И-НЕ, выходы трех из которых подключены ко входам коммутаторов, а четвертый элемент И, И-НВ подсоединеи ко второму и третьему злементгм И, И-НЕ, причем вход первого формирователя подключен к четвертому элементу И, И-НЕ, К:1ход этого формирователя соединен со входами второго и: третьего элементов И, И-НЕ, а ко входу четвертого элемента И,И-НЕ подключены источ-. ник управляющего сигнала и второй формирователь, выход которого подклю- чен к первому элементу И,И-НЕ 11.

Однако для данного устройства присуще недостаточное бы ;тродействие, обусловленное наличием переходных процессов, протекающих при перемагничивании электромагнита.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и повьииение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается

15 и первого коммутатора второй обмотки.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для управления электромагнитом; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства.

20

Устройство содержит электромагнит 1, состоящий из первой обмотки 2 выключения, второй обмотки 3 включения, сердечника и якоря. Обмотка 2 выключения соединена с выходами пер25вого ко « мутатора 4 и. второго коммутат ора 5. Первый вход второго коммутатора 5 подключен к прямому выходу логического элемента И,И-НЕ 6, один вход которого соединен с прялым вы30ходом формирователя 7, второй - с инверсным выходом логического элемента И,И-НЕ 8, Прямой выход логи ческого элемента 8 подключен ко входу формирователя 7 и к одному и входов логического элемента И,И-НЕ Второй вход логического элемента 9 связан с прялим выходом формировате ля 7, Инверсный выход логического элемента 9 соединен с входом первог коммутатора 4. Второй вход второго коммутатора 5 подключен к выходу элемента 10 задержки, вход .которого соединен с прямым выходом фо явирова тедя 7. Обмотка 3 включения связана с выходсши третьего коммутаторй 11 и четвертого коммутатора 12. Первый вход третьего коммутатора, 11 подг ключен к прямому выходу лдигч-ёскОго элемента д, второй эход - к выхояог элемента 10. задержки. Вхсщ четвер-го FO коммутатора 12 соединен с прям выходом логического элемента И,; И-НЕ 13, один вход которого связан с инверсным выходом логичес кого эле мента б, второй - с инверсным выхо:дом формирователя 14. Йнве| сный выход формирователя 14 подключен также к ОДНОМУ из входов логического элемента 8, второй вход которого соединен с управляющим входом 15. На входы 16 и 17 подаётся напряжение питания обмоток 2 и 3 электро магнита 1. Устройство работает следующим oep iisoM. . - .-.. , .х включений напряжения питания эапуекается форлюроват:ёль 14, с шахс а которого импульс отрицательной пс рй| ности поступает на аход логичвсКО:Иэ элемента 8 и независимо от того, какой сигнал П1 рз1{ойит при включении питания на управляющий «ход 15, обеспечивает отрицательный ypoxieBb иа прямом выходе логического элемента 8. Отрицательный уровень иап| яжения с прямогд выхода элемента 8 поступает на вход элемента 9 и инвертируется. Попемкительный уровень с инверсного Ш1хода.элемента 9 включает первый комиутатор 4; Одновременно отрицательный сигн;ап с выхода формирователя,14 поступает на вход элемента 13 и низким уровнем напряжения с его прямого выхода запрйчает включение четвертого коммутатора 12 на время работы формирователя 14. В исходном состоянии, при включении напряжения питания на прямом выходе формирователя 7 присутствует низкий уровень напряжения, который поступает на входы логически элементов 6 и 9 и обеспечивает отрицательный уровень на их выходах, запрещая включение второго 5 и третьего 11 коммутаторов. На инверсных выходах элементов 6 и 9 присутствует высокий уровень напряжения. Таким образом, в момент включения электропитания через обмотку выключения 2 и первый коммутатор 4 протекает ток удержания, при этом ток в обмотке 3 выключения отсутствует. По окончании работы формирователя 14 на его инверсном выходе и на входе логического элемента 13 появляется высокий уровень напряже иия, который включение четвертого коммутатора 12 положительным уровнем напряжения с инверс. HOt4 выхода логического элемента 6. Слеуцрвателько, в выключенном гостслнии элгектромах ита 1 в обмотках В1: ключёния 2 и включения 3 протекают заранее зэдаяные одинаковые по вели: чине тЬки удержания через первый 4 и четвертый 12 кокфогтаторы. При этом якорь удерживается у сердечника, на коглоррм находится обмотка 2 выключения В клключенном установившемся состоянии электромагнита 1 на управляпцем входе 15 присутствует низкий уровень напряжения. При включении электромагнита 1, на управляюсвем входе 15 и на одном из входов логического элемента 8 появляется высокий уровень напряжения-. На втором входе элемента 3 Присутствует также высокий .уровень напряжения с инверсного выхода формирователя 14. Высокий уровень напряжения с прямого выхода элемента 8 запускает фсч)мирователь 7, на прямом выходе которого, а также на входах логических элементов б и 9 и на входе элемента задержки 10 появляется высокий уровень напряжения. На вторсж входе элемента 9 присутствует высокий уровень напряжения с прямого обхода элемента в, поэтому на его прямом выходе и на первом входе третьего колвлутатора 11 появляется высокий уровень напряжения. На инверсном же вьЬсоде элемента 9 отрицательный уровень напряжения, который выключает первый KOMMyiraTOp 4. Через некоторое,время на выходе элемента 10 задержки и на втором входе третьего коммутатора 11 появляется высокий уровень напряжения, котО1«й включает третий коммутатор 11. На второй вход элемента 6 поступает Отрицательный уровень напряжения с инверсного выхода элемента 8. С прямого выхода .элемента б низкий уровень напряжения запрещает включение коммутатора 5. Таким образом, на время включения электромагнита 1 включается, с задержкой ретий коммутатор 11. и выключается первый коммутатор 4; при этом четвертый коммутатор 12 остается включенным, и второй коммутатор 5 выключенным. В обмотке 2 выключения

ок уменьшается до нуля, а в обмот- ; ке 3 включения ток нарастает от тока держания до величины, равной сумме токов, протекающих через третий 11 и четвертый 12 коммутаторы. Происходит переключение якоря электроманита 1 суммарным током от обмотки 2 выключения к обмотке 3 включения.

Поскольку ток включения в обмотке 3 включения появляется .с задержкой (в момент, когда окончен переходный процесс, связанный с.уменьшением тока удержания в обмотке выклю- ения), то время включения электромагнита 1 уменьшается.

Через некоторое время йа выходе формирователя 7 появляетсгя низкий уровень напряжения, который поступает на входы логических элементов б и 9 С инверсного выхода элемента высокий уровень напряжения включает первый KONO yTaTOp 4, ас прямого выхода - низкий уровень напряжения выключает третий коммутатор 11; С прямого выхода элемента 6 низкий уровень напряжения удерживает второй коммутатор 5 в выключенном состоянии . Высокий ypoBieHb напряжения с инверсного выхода элемента б посту-, пает на вход логического элеМе нта 13, на втором входе которого прису ст:вует высокий уровень напря еиИЯ с выход;а формировател1Ч 14 и у д0рживает четвертый коммутатор 12 включенным. Следовательно, в обмотке 3 включения тЬк уменьшается до величины тока удержания,, протекающего 1ервз четвертый ко1 мутатор 12. Ток в обмотке 2 выключения равен току удержания, протекающему через первый коммутатор 4. При этом якорь удерживается у обмотки 3 включения,

13ы 01ючение электромаг нита 1 происходит при появлении низкого уровня ; напряжения на управлшощем входе 15. 1 При этом низкий уровень напряжения с управляющего входа поступает на вход элемента 8 и затем с гфяМогО . его выхода - на формирователь 7 и запускает его. На прямом выходе формирователя 7 и на одном из входов логических элементов б и 9, а также на входе элемента 10 задержки появляется высокий уровень напряжения. На втором же входе элемента 9 появляется низкий уровень напряжения с прямого выхода элемента 8, Высбкий уровень напряжения с инверсного выхода элемента 8 поступает на второй вход элемента б,

С инверсного выхода элемента 9 высокий уровень напряжения удерживает первый коммутатор 4 во включенном состоянии, с прямого его выхода Низкий уровень напряжения запрещает включение третьего коммутатора 11, Высокий уровень напряжения с прямого выхода элемента б поступает на первый вход второго кo 1 tyтaтopa Г). Низкий

уровень напряжения с инверсного выхода элемента 6 поступает на вход элемента 13 и затем с его прямого выхода - на. четвертый коммутатор 12 и выключает его. Через определенный промежуток времени на выходе элемента 10 задержки и на втором входе второго коммутатора 5 появляется высокий уровень напряжения, который включает коммутатор 5.

Таким образом, на время выключеОния электромагнита 1 через обмотку

2выключения протекает ток равный по величине сумме токов удержания

и включения, которые протекают через комкутаторы 4 и 5. Ток в обмотке

5

3включения отсутствует. При этом происходит переключение Якоря от кютки,3.включения к обмОтке 2 выключения. Через некоторое время на выходе формирователя 7 появляется

0

низкий уровень ИаПрЯЖеНИЯ, КОТОР|:1Й

поступает на входы логических элеМеитов б и 9 i Вьюокий уровень напрязкения с инверсного выхода элемента 9 удерживает Первый коммутатор 4 вклю5ченным, низкий уровень напряжения с прямого выхода элемента 9 запрещает .включение третьего коммутатора 11, Низкий уровень напряжения с прямого

выхода элемента 6 выключает второй коммутатор 5, высокий уровень напря0жения с инверсного выхода элемента б поступает на вход элемента 13, на втором входе которого присутствует высокий уровень напряжения с выхода формирователя 14 и включает четвер5тый коммутатор 12.

Следовательно, в выключенном состОянй электромагнита. 1 в обмотке 2 выключения тФотекаёт ток удержания через первый коммуггатор 4, а в обмот0ке 3 включения ток Удержания протеKaieT через четвертый коммутатор 12. этом якорь удерживается у обмотки BUKjno4eHHR 2,

Предлагаемое техническое решение

5 позволяет производить задержку тока вктаочения второго кокв утатора 5 при вык йочеНии электромагнита 1 или Третьего коммутатора 11 при включении его (на время уменьшения токов удержания четвертого кокв гутатора 12)

0 или первого коммутатора 4 при включении электромагнита 1 с установившегося значения до нуля, т.е. на время протекания переходного процес5

Таким образом, импульс тока добавки в нужную обмотку поступает после окончания переходного процесса в противоположной обмотке (фиг.2),

0 что позволяет уменьшить время срабатывания электромагнита 1 (т.е. из времени срабатывания электромагнита 1 убирается время переходного процесса) и за счет этого увеличивается быстродействие устройства.

Кроме того, введение в устройство элемента задержки, вход которого соединен с прямым выходом второго формирователя, а выход подключен ко входам схем И второго коммутатора первой обмотки и первого коммутатора второй обмотки позволяет повысить надежность срабатывания электромагнита 1.

.Формула изобретения

Устройство для управления двухоб- моточным электромагнитом по авт. св. 750585, отличающеес я тем, что, с целью увеличения

быстродействия и псжьпиения нядггжигэсти, в Него дополнитг пьно йп«ден элемент задержки, нхол которого соединен с выходом второго формирователя, а выход подключен к входам схем И второго коммутатора первой обмотки и первого коммутатора второй обмотки.

Источники информации, Q принятые во внимание при экспертизе

0fff.Z