Устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов

Союз Советских Социалистических Республикаявки .Ое с присоединением т 23) ПриоритетОпубликовано 15.05.77,осударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытии 53) УДК 621.316.юллстель М 18 Дата опубликования описания 13.06.77А. Ю. Черкашин и О. С. Овсянников осковский ордена Ленина авиационный институт им. Серго ОрджоникидзеНОПОЛЯРНОГО ИМПУЛЬСНОГОЭЛ ЕКТРОМЕХАН ИЗМО В 1Изобретение относится к ооласти электротехники и может быть использовано для управления электромеханическими устройстваИзвестны устройства для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов, в которых используется оптимальный однополярный алгоритм управления, осуществляемый при помощи порогового формирователя времевгных интервалов в цепи нелиней О ной обратной связи по току 1, Недостатком этих устройств является низкий к. п. д. из-за излишнего рассеивания мощности в чувствительном элементе, воспринимающем информацию о состоянии подвиясного звена и включенном в цепь нагрузки, а также из-за того, что удержание подвижного звена электромеханизма в конечном состоянии ооеспечлвается источником, напряжение которого в несколько раз больше требуемого.20Известны такке полулроводниковые устройства, в которых осуществляется однополярное импульсное форсирование переходных процессов электромеханических устройств (ЭМУ) при помощи дополнительного форсирующего источника литания, который соединен по отношению к обмотке ЭМУ последовательно с основным удерживающим источником питания 2. Выбор способа соединения источников питания является специфической задачей н определяется конкретными требованиями, предъявляемыми к устройствам и системе в целом, в которую входят эти устройства.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для однополярного импульсного форсирования электромеханизмов, содержащее два управляемых ключа, два вентиля, два последовательно соединенных источника питания и управляющий блок 3. Это устройство обеспечивает высокое быстродействие и имеет высокий к.п.д. по сравнению с устройствами управления ЭМУ, в которых не форсируются переходные процессы. Однако форсирование переходных процессов для повьпления быстродействия (без разрыва цепи обмотки управления ЭМУ) не только не позволяет устранить вибрацшо подвижны;. звеньев ЭМУ путем снижения скорости соударения их с неподвижными элементами (обесле лггь при этом минимальное время срабатывания), но является зачастую причиной ее возникновения, что приводит к увеличению времени срабатывания л снижению рабочего ресурса ЭМУ.Целью изобретения является реализация оптимального закона управления, Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве управляющий блок дополнительно снабжен двумя последоватсльно соединенными формирователями временных интервалов и логическимэгеептом ИЛИ - НГ, подключенным своимп входами к выходу второго формирователя временных интервалов и ко входу первого формирователя, являющегося входом устройства, а выходом к первому управляемому ключу, причем выход первого формирователя временных интервалов подключен ко входу второго управляемого ключа.На чертеже дана структурная схема описываемого устройства,Устройство содержит выходной каскад и схему управления. Выходной каскад выполнен на двух управляемых ключах 1 и 2 и двух диодах 3 и 4. Ключи 1 и 2 коммутируют определенным образом ( в соответствии с законом управления ЭМУ) источники питания 5 и 6, Диод 3 необходим для блокировки форсирующего источника при подаче на обмотку ЭМУ удерживающего напряжения от источника 5, когда замкнут ключ 1 и разомкнут ключ 2. Ключ 2 соединен одним выводом с нагрузкой 7 и катодом диода 3 (при полярности источников, указанной на чертеже), а другим выводом - с положительным полюсом ф 1 орсирующего источника 6 и катодом диода 4. Ключ 1 соединен одним выводом с нагрузкой 7 и анодом диода 4, а другим выводом - с отрицательным полюсом удерживающего источника 5. Лнод диода 3 соединен с отрицательным и положительным полюсами источников 6 и 5, соответственно,Блок управления содержит формирователи 8 и 9 временных интервалов и элемент ИЛИ - НЕ 10. Вход устройства соединен с одним из входов элемента 10 и со входом формирователя 8, выход которого, в свою очередь, соединен со входом формирователя 9 и управляющей цепью ключа 2. Второй вход элемента 10 соединен с выходоъ формирователя 9, а выход - с управляющей цепью ключа 1.Устройство работает следующим образом.На вход подается серия прямоугольных импульсов положительной полярности, причем при наличии импульса ключи 1 и 2 разомкнуты и обмотка ЭМУ обесточена.При подаче на вход низкого потенциала (улевого сигнала) запускается формирователь 8 временных интервалов, что приводит к замыканию ключа 2 на время, необходимое для разгона подвижного звена ЭМУ. Одновременно логический элемент 10 выдает сигнал для замыкания ключа 1, так как на один из входов элемента 10 поступил разрешающий сигнал (О) со входа устройства. В нагрузке начинает нарастать ток под действием суммарного напряжения источников питания. По истечении первого временного интервала ключ 2 размыкается. Одновременно задним фронтом импульса формирователя 8 заускасся фо 1 эх 1)оватс) 9, мгулдс запрета с которого поступает на элемент ИЛИ - НЕ.Элемент ИЛИ - НЕ снимает воздействие, вызывающее замыкание ключа 1 на время длительности второго интервала, необходимого для торможения подвижного звена ЭМУ, в результате чего обмотка ЭМУ отключается от источников питания. Ток в обмотке начинает 10уменьшаться, протекая по цепи: нагрузка 7 - диод 4 - источник 6 - диод 3 - нагрузка 7, После прекращения действия импульса с выхода формирователя 9 (момент окончания второго интервала времени) ключ 1 вновь замыкается и подключает обмотку ЭМУ к удерживающему источнику 5. Удерживание ЭМУ в конечном состоянии происходит до тех пор, пока на входе устройства не появится очередной импульс, который вызовет отключение ЭМУ от источника питания 5, Частота следования импульсов и время паузы между ними определяют частоту и время удержания подвикного звена в конечном состоянии.Предлагаемое устройство реализует оптимальное безвибрационное управление ЭМУ 25и позволяет повысить быстродействие, надежность и раоочий ресурс ЭМУ, что является важным в устройствах автоматики.Формула изобретснияУстройство для однополярного импульсного форсирования электромехан измов, содержащее два управляемых ключа, два вентиля,два последовательно соединенных источникапитания и управляющий блок, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью реализации онтимального закона управления, управляющийблок дополнительно снабжен двумя последовательно соединенными формирователямивременных интервалов и логическим злеме 40 том ИЛИ - НЕ, подключенным своими входами к выходу второго формирователя временных интервалов и ко входу первого формирователя, являющегося входом устройства, авыходом к первому управляемому ключу, при 45 чем выход первого формирователя временныхинтервалов подключен ко входу второго управляемого ключа,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе50 1. Авторское свидетельство М 385340,кл, Н 01 Н 47/02.2. Лерненко Л. И, Схема для форсированного включения и отключения индуктивно-активной нагрузки, сб. Электронная техника55 в автоматике, изд. Сов. радио, вып. 1, М.,1969,3. Ильчев Д. Д. и др. Системы с электромагнитными муфтами, изд. Энергия, М.,1965 (прототп).Составитель В. ПушкаревРедактор А. Пейсоченко Техред М. Семенов корректор Т. ДобровольскаяЗаказ 1255/15 Изд. М 457 Тираж 992 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5