Устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханических устройств

Патент 674113

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

о®" 9воана, тЬИТнб-1 6н инчес айве

ПИ АЙ

С@кз Советских

Соцмалмстическмх

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.09.75 (2I) 2174053/24-07 (51) М. Кл. с присоедииеииеы заявки № (23) ПриоритетН 01 Н 47/02

Н 01Г7/18

Государственный комитет

СССР

- по делам изобретений н отнрытий (53) УДК 621.318. .3-5(088.8) Опубликовано15.07.79.Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07.79 (72) Авторы изобретения

A. Ю. Черкашин и О. С. Овсянников

Московский ордена Ленина авиационный институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОПОЛЯРНОГО ИМПУЛЬСНОГО

ФОРСИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМ ЕХА НИЧЕСКИХ

УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электромеханическими. устройствами, Известные устройства однополярного оптимального формирования электромеха- 5 нических устройств с подвижными звеньями (электромагнитов, контакторов, реле, электромагнитных муфт и т. д.), реализующих оптимал..ное по быстродействию срабатывания управление электромехани- 1О ческих устройств (ЭМУ) за счет формирования форсирующего управляющего сигнала для "разгона и паузы управления для "торможения" подвижных звеньев, позволяющей ликвидировать их вибрацию при срабатывании (1).

Такие устройства формируют в режиме удержания подвижных звеньев ЭМУ в конечном, сработанном состоянии сигнал удерживания по амплитуде равный сигналу форсирования, что является существенным недостатком с точки зрения уменьшения КПД выходного, силового кас2 када схемы управления и управляемого

ЭМУ в этом режиме, а также увеличения отпускания электромеханических устройств.

Длр устранения этих недостатков применяют два источника питания (форсирующего и удерживающего} которые,с целью оптимального безвибрапионного срабатывания ЭМУ, подключают к его обмоч ке определенным образо:л, создавая формирование паузы для разгона", паузу управления для "торможения" и удержания подвижных звеньев в конечном положении.

Указанные и.точники в электронных, магнитных и полупроводниковых управляемых устройствах могут быть включены параллельно или последовательно по отношению к обмотке ЭМУ, являющейся нагрузкой, в зависимости от конкретных целей управления (2).

В таких устройствах источники форсирующего напряжения подключаются к нагрузке на время, необходимое для увеличения силы (момента) ЭМУ -от нулл до заданного значения. Затем этот источник

674113

3 отключается от обмотки ЭМУ беэ разрыва цепи и подключается источник удерживающего напряжения, Описываемые устройства содержат чувствительный элемент, включенный, например, в выходную цепь усилителя мошности, управляемого логическим элементом, а также два диода (блокировочный и демпфируюший), включенных в силовой каскад схемы управления. Однако постоянные по такому мето- 10 ду форсирования схемы управления не позволяют устранить вибрацию путем снижения скорости соударения подвижных звеньев и обеспечить при этом минимальное время срабатывания, так как они обеспечивают только разгон подвижной системы.

Целью изобретения является повышение быстродействия ЭМУ за счет уменьшенич времени срабатывания и исключения вибрации подвижных звеньев устройства.

Поставленная цель достигается тем, что В устройство для Однополярн9го импульсного форсирования ЭМУ, содержащее два управляемых ключа, демпфируюший вентиль, схему управления, состоящую из логического потенциального элемента и генератора тактовых импульсов, и форсирующий и удерживающий источники питания, введены два последовательно сое30 дине нных формирователя временйых интервалов и трехвходовый логический элемент ИЛИ-НЕ, причем выход одного формирователя временных интервалов соединен с одним входом логического элемента

ИЛИ-HE и управляющей цепью управления ключа, коммутирующего форсирующий источник питания, выход другого формирователя временных интервалов подключен к другому входу трехвходового ло- 40 гического элемента ИЛИ-НЕ, и третьему входу которого подключен вход первого формирователя временных интервалов; а выход трехвходового логического элемента ИЛИ-HE соединен с управляющей це- 4 лью управляемого ключа, коммутирующего удерживаюший источйик" питаний. Такое построение схемы ре шизует оптимальный по быстродействию однополярный алгоритм управления ЭМУ, динамика которых описывается дифференциальным управлением не выше третЬего порядка, позволяет осуществить гибкое" оптимальное импульсное форбйфбвание пе бходных процессов срабатывания и улучшить переходной процесс отпускания ЭМУ, а также ликвидировать вибрацию подвижных звеньев в момент срабатывании за счет обес4 печения а конце отсутствия вибраций звеньев. Применение оптимального управления позволяет исключить силовой блокировочный диод из выходного каскада устройства, что совместно с использованием двух источников КПД устройств.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство состоит из схемы управления, содержашей логическое потенциальное устройство 1, генератор 2 тактовых импульсов, формирователей 3 и 4 временных интервалов. и трехвходового . логического элемента ИЛИ-НЕ 5, управляемых ключей 6 и. 7, демпфирующего вентиля 8, форсирующего 9 и удерживающего 10 источников питания.

Устройство однополярного импульсного форсирования ЭМУ работает следуюшим образом.

В исходном состоянии логическое потенциальное устройство 1 занимает положение, соответствующее подаче команды в канал обнуления, при котором управляемые ключи 6 и 7 силового каскада разомкнуты, обмотка ЭМУ обесточена, формирователи 3 и 4 временных интервалов, а также трехвходовый логический элемент

ИЛИ-HE 5 подготовлены к работе. Сигнал генератора 2 тактовых импульсов изменяет состояние, потенциального логического устройства 1, что запускает формирователь 3 временных интервалов, открывающий управляемый ключ 6, иа обмотку напряжения форсирующего. источника питания обеспечивания разгон" подвижного звена ЭМУ, Сигнал с потенциального логического устройства 1 проходит через логический элемент 5 и стремится включить управляемый ключ 7, Этому препятствует появившийся выходной сигнал с формирователя 3 временного интервала, подаваемый на вход трехвходног9 логического элемента ИЛИ-HE 5 и запрещающий прохождению команды управления от потенцймьного логического устройства 1 управления на ключ 7.

Задним фронтом сигнала "разгон, от формирователя 3 временных интервалов, запускается формирователь 4 временных интервалов, который своим выходным сигналом продолжает запрет на прохождение сигнала управления от потенциального логического устройства 1 на включение управляемого ключа 7, что формирует паузу, по длительности достаточную для

67411 3

БНИИПИ Заказ 4097/50 Тираж 922 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 оптимального "торможения" подвижного звена ЭМУ. Пауза формируется из-за того, что с подачей запускающего сигнала на формирователь 1 временного интервала заканчивается действие открывающего управляемый ключ 6 сигнала от формирователя 3 временного интервала.

В момент окончания процесса формирования паузы потенциальное логическое устройство 1 через трехвходовый элемент

ИЛИ-HE 5 подает сигнал на управляемый ключ 7, подключая удерживающий источник питания к. обмотке ЭМУ на время, определяемое частотой генератора 2 тактовых импульсов.

Подвижное звено ЭМУ удерживается в конечном состоянии. Поступающий второй. импульс генератора 2 тактовых импульсов возвращает потенциальное логическое устройство 1 в исходное состояние, обес20 точивая обмотку и заканчивая цикл управления ЭМУ, Длительность интервалов формирования и пауз выбирают в соответствии с реше25 нием задачи синтеза оптимального по быстродействию безвибрационного управления ЭМУ.

Устройство обладает высоким КПД, так как повышение напряжения подается зо только на время переходного процесса при включении, а у выходного каскада устройства исключен силовой блокировочный диод. Оптимальное безвибрационное управление ЭМУ, применяемое в устройстве, позволяет увеличить быстродействие и надежность ряда устройств автоматики и электротехники.

Формула изобретения

Устройство. pns owonoxrspaor o wrnynbc-40 ного форсирования электромеханических б устройств, содержащее два управляемых ключа, демпфирующий вентиль, схему управления, состоящую из логического потенциального элемента и генератора тактовых импульсов, форсирующий и удержиФ вающий источники питания, соединенные по отношению друг к другу и к нагрузке параллельно через упомянутые управляемые ключи, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшения времени срабатывания и исключения вибрации подвижных звеньев устройства, s него введены два последовательно соединенных формирователя временных интервалов и трехвходовый логический элемент ИЛИ-HF, причем выход одного формирователя временных интервалов соединен с одним входом трехвходового логического элемента ИЛИ-НЕ и управляющей цепью управляемого ключа, коммутирующего форсирующий источник питания, выход другого формирователя временных интервалов подключен к другому входу трехвходового логического элемента ИЛИ-НЕ, к третьему входу которого подключен вход первого формирователя временных интервалов, а выход

1 трехвходового логического элемента ИЛИНЕ соединен с у цепью управляемого ключа, коммутирующего удерживающий источник питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 385340, кл. Н 01 Н 47/02, 1971.

2. Ильичев Q. Q., Фридлидер Г. М., Системы с электромагнитными муфтами, М., "Энергия", 1965.