Устройство для управления электромагнитом

Устройство для управления электромагнитом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее узел запуска, выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ,, триггер, схему сравнения, токоиэмерительный реэистор и вы/;- . воды для подключения источника питания , причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электром гнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения источника питания , токоизмерительный резистор соединен с одним из входов схемы сравнения , выход схемы сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход - к управляющему входу электронного ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности управления элект-§ ромагнитом, в него введено инерцион л ное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистором, а выходс другим входом схемы сравнения. со 4 О 4j 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„SU„„1094074 А

3(Я) Н 01 F 7 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTMA

Ф"" °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ i Я (21) 3538004/24-07 (22) 21.01.83 . (46) 23,05,84. Бюл. NP 19 (72) Б.К.Давыдов, Г.С.Клейн, Б.P.Håæèõîâñêèé и А.Н.Суворов (71) Государственный ордена Трудового

Красного Знамени гидрологический инститчт (53) 621.318.52(088.8) (56) 1. Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. М., "Энергия", 1972. с,233 „234 °

2. Авторское свидетельство СССР

N 587514, кл. Н Ol F 7/18, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 752517, кл.Н Ol F 7/18, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ .

ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее узел запуска выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ, триггер, схему сравнения, токоизмерительный резистор и выводы для подключения источника питания, причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электромагнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения источника питания, токоизмерительный резистор соединен с одним из входов схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход — к управляющему входу электронного ключа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности управления элект-g

С2 ромагнитом, в него введено инерционное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистором, à выход - с другим входом схемы сравнения.

1094074

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например„ в качестве электропривода лентопротяжного механизма самописца с автономным электропитанием. 5

Известно устройство для управления электромагнитом с подвижным якорем, содержащее индуктивную катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через добавочное сопротивление, которое шунтировано замкнутым контактом, связанным с подвижным якорем. При обесточенной обмотке контакт замкнут, его размыкание происходит лишь в конце хода якоря, при этом 15 добавочное сопротивление подсоединяется последовательно к обмотке электромагнита и ток нарастает до меньшего

"установившегося значения, величина которого все же достаточна для удер- 20 жания электромагнита в притянутом положении 11

Недостаток устройства обусловлен наличием электрических контактов и заключается в малой надежности уп- 25 равления электромагнитом по причине возможной коррозии контактов, например, при длительной экспуатации в неблагоприятных климатических условиях. 30

Известно также устройство для управления электромагнитом с подвижнЫм якорем, содержащее электронный ключ, включенный последовательно с обмоткой электромагнита, подсоединенный параллельно к электронному ключу резистор, геркон, включенный в управляющую цепь электронного ключа

Это устройство имеет большую надежность, так как ток через геркон 40 имеет меньшее значение $2 3.

Однако контакты геркона могут также отказать, например, по причине запипания, Кроме того, требуется тщательная регулировка положения гер- 45 кона по отношению к сердечнику электромагнита.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления электромагнитом с подвижным якорем, содержащее схему запуска, катушку электромагнита, подключенную к источнику питания через электронный ключ и резистор, триггер, логические элементы и схему сравнения и источник опорного напряжения, один иэ входов триггера соединен со схемой запуска, а выход - с управляющей цепью электронного ключа.

Принцип работы известного устройства заключается в том, что электромагнит отключается в момент вторичного наступления равенства опорного. напряжения и текущего напряжения, пропорционального току, протекающему через электромагнит. Этот принцип пригоден при постоянной нагрузке на якорь электромагнита 1.3 )

Однако, когда нагрузка на электромагнит (и напряжение питания) изменяется в широких пределах, как это имеет место в автономном самописце изза наличия фрикционов, известное устройство не гарантирует надежного отключения электромагнита, поскольку текущее напряжение может совпасть с опорным только один раз: это может произойти как при увеличении нагрузки на электромагнит, так и при уменьшении нагрузки. В обоих случаях отключения электромагнита не произойдет, Кроме того, надежность работы иэ" вестного устройства понижается также! в связи с тем, что в нем питание с обмотки электромагнита снимается в тот момент, когда якорь еще не закончил, свой рабочий ход, поэтому после от" ключения питания рабочий ход якоря за- канчивается по инерции, что также может привести к отказу в работе устройства при случайном увеличении механической нагрузки на якорь электромагнита, К недостаткам известного устройства следует отнести также наличие ручной регулировки величины опорного напряжения.

Целью изобретения является новышение надеяаюсти управления электромагнитом при переменной нагрузке на якорь электромагнита, Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитом, содержащее узел запуска, выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ, триггер, схему сравнения, токоизмерительный резистор и выводы для подключения источника питания, причем электронный ключ, выводы для подключения обмотки электромагнита и токоизмерительный резистор соединены последовательно, указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключения асточцика питания, токоиэмерительный резистор соединен с одним из входов

=хемы сравнения, выход схемы сравнения

10940 соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу узла запуска, а выход — к управ ляющему входу электронного ключа, введено инерционное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистром, а выход — с другим входом схемы сравнения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для управ- 10 ления электромагнитом; на фиг, 2— диаграмма режимов работы предлагаемого устройства (а — кривые напряжений на резисторе, сплошная линия, и на выходе интегрирующей цепи, пунктирная линия,V вх.сх.чр.; б - напряжение на выходе схемы сравнения Ч вых.сх. ср. в — напряжение на обмотке электромагнита V эм).

Устройство содержит узел 1 запус-. ка, выдающего ряд последовательных импульсов, длительность каждого из которых меньше времени срабатывания управляемого электромагнита с обмоткой 2, в качестве которого применен р5 электромагнит с подвижным якорем от

1 серийно выпускаемых нашей промьппленностью шаговых искателей типа ШИ-11.

Для привода барабана самописца схема запуска (включающая в себя одновибратор, периодически запускаемый от электронных часов) выдает импульсы через 1-60 с в зависимости от требуе:мой скорости передвижения бумажной ленты самописца. Устройство также включает Р-триггер 3, имеющий три

35 входа: установочный $-вход, сиихрониэирующий С-вход и информационный

D -вход; электронный ключ 4, ниэкоомный резистор 5, инерционное звено 6, задерживающее импульсы напряжения по времени, в качестве которого применена интегрирующая RC-цепь, выполняющая Функцию апериодического звена, схему 7 сравнения.

Устройство для управления электромагнитом работает следующим образом, 74 4

При выключенном устройстве D-вход триггера заземпен, íà S-входе низкий уровень напряжения, на С-вход со схемы 7 подается высокий уровень напряжения, при этом триггер 3 находится в исходном состоянии, ключ 4 выключен, электромагнит 2 обесточен.

Для включения устройства с узла 1 запуска на установочный вход триггера 3 подается импульс, при этом триг" гер переключается, ключ 4 открывается и через электромагнит 2 протекает нарастающий ток. Этот ток протекает также и через резистор 5, напряжение на котором изменяется по кривой., изоб" раженной на фиг.2,а сплошной линией, напряжение же на выходе инерционного звена 6, изображенное на фиг. 2 а пунктирной линией, будет отставать от него. В точке А эти напряжения становятся равными по величине после чего срабатывает схема 7 сравнения и выдает на триггер 3 низкий уровень напряжения, подготавливающий триггер 3 к переключению в исходное состояние, В точке Б ток через электромагнит достигает своего минимума, после чего начинает возрастать. В точке В напря,жения на входах схемы сравнения повторно становятся равными между собой, после чего схема 7 выдает на триггер

3 высокий уровень напряжения, при этом триггер 3 срабатывает, переключает ключ 4 и обесточивает электромагнит 2. Таким образом, на электромагнит 2 подается напряжение в течение времени t (фиг. 2 в), исчисляемоЭA го с момента выдачи импульса со схемы запуска 1 до момента окончения рабочего хода якоря электромагнита 2.

Таким образом, преимущество пред,лагаемого устройства по сравнению с известным заключается в более надежI ной его работе благодаря тому, что его срабатывание происходит не по уровню напряжения, а по изменению формы тока, 1ОЭ4О 4

Составитель А, Каретников

Техред Л.Иа >тяшова Корректор А Ильин

Релактор Н.Лаэа1зенко

Заказ 3448/41

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35д Раушская наб. д,4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,4