Устройство для нереверсивного управления линейным электродвигателем постоянного тока

полюс которого снабжен обмоткой возбуждения, и якорем с обмоткой управления, подключенной к коллектору, содержащее датчики положения и скорости якоря и многоканальный коммутатор обмоток возбуждения с ключевыми элементами, связанными с датчиками положения якоря, введен преобразователь аналог-код, а каждый канал коммутатора. снабжен элементом ИЛИ и двухвходовыми элементами 10 И, подключенными первыми входами к первому входу элемента ИЛИ этого же канала и выходу датчика положения предыдущего по ходу движения якоря полюса, вторыми входами - к выходам 15 преобразователя аналог-код, соединенного своим входом с выходом датчика скорости якоря, а выходами - к входам последующих по ходу движения якоря элементов ИЛИ, каждый из 20 которых подключен выходом к входу ключевого элемента этого же канала коммутатора.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. 25Устройство включает в себя индуктор, имеющий станину 1 с установленными на ней полюсами 2 и ярмо 3, и поступательно движущийся якорь 4 с обмоткой управления и коллектором не показаны). Датчики положения яко ря содержат источники 5 света; установленные на ярме 3 против фотоприемников б, установленных между полюсами 2.35Обмотка возбуждения каждого полюса 2 ( не показана) связана с источником питания постоянного тока через ключевый элемент 7 коммутатора, каждый канал которого включает в себя логический элемент ИЛИ 8, инвертор40 9 и логические элементы И 10 - 12. Общий для всех каналов коммутатора преобразователь аналог-код 13 подключен входом к датчику 14 скорости или к источнику 15 постоянного тока 45 через переключатель 16. Выходы М Ч, Ч, преобразователя аналог-код 13 подключены к вторым входам элементов И 10 - 12 всех каналов, а их первые входы - к выходам датчиков по ложения через инверторы 9.ФУстройство работает следующим . образом.В исходном состоянии все фотоприемники 6, кроме тех, над которыми находится якорь 4, освещены и вырабатывают.единичный электрический сигнал. Соответственно на выходах инверторов 9, соединенных с этими фотоприемниками, сигнал равен нулю 60 и все связанные с ними через элементы ИЛИ 8 ключевые элементы 7 обесточе ны. Поэтомуобмотки возбуждения полюсов 2 индуктора, над которыми не находится якорь 4, отключены.65 На выходах инверторов 9, соединенных с затемненными фотоприемниками б появится электрический сигнал, который включает через элемент ИЛИ 8 и ключевой элемент 7 обмотку возбуждения последующего по ходу движения якоря полюса, смежного с возбужденным полюсом. Последующие по ходу движения якоря ключевые элементы 7 коммутатора заперты, поскольку на вторые входы элементов И 10 - 12 поступают запрещающие сигналы с выходом преобразователя аналог-код 13.Таким образом в исходном состоянии будут включены обмотки возбуждения только тех полюсов, над которыми стоит якорь и первый по ходу движения полюс,т При подаче на обмотку управления якоря 4 двигателя напряжения создается движущая сила и якорь начнет движение.На входе преобразователя аналогкод 13 появится сигнал, пропорционален ный скорости движения. При достижении определенного значения скорости единичный сигнал появится на выходе Ч, преобразователя 13, что обеспечит подачу разрешающего сигнала на вторые входы элементов И 10 всех каналов коммутатора. При этом единичный сигнал, вырабатываемый на выходе инвертора 9 затемненного фотоприемника б, будет поступать не только на вход элемента ИЛИ 8 смежного канала, но и на вход элемента 8 последующего по ходу движения якоря канала.Следовательно, в этом случае при затемнении очередного фотоприемника б возбуждаются два следующих по ходу движения якоря полюса 2, т.е. создается опережение включения обмоток возбуждения на два полюса.При дальнейшем увеличении скорости якоря 4 линейного двигателя единичный сигнал появится на выходе Ч преобразователя 13, что приведет к опережению включения обмоток возбуждения на три полюса и т.д. Число полюсов, включаемых с опережением, определяется числом элементов И в каждом канале коммутатора и числом выходов преобразователя аналог-код 13.При уменьшении скорости движения якоря 4 устройство автоматически уменьшает число полюсов, возбуждаемых с опережением.При прохождении задней кромки якоря 4 над соответствующим фотоприемником б обеспечивается запирание ключевых элементов 7 предыдущих по ходу движения каналов.В тех случаях, когда нет необходимости управлять опережением включения полюсов в функции скорости якоря, можно устанавливать постояннуюстепень опережения, включив переключатель 16 и подобрав соответствующее напряжение на выходе источника питания 15. Тахогенератор 14 должен быть при .этом отключен.Необходимую степень опережения включения полюсов индуктора, определяемую числом полюсов, включаемых заранее,.перед движущимся со ско-;. ростью Ч якорем, можно определить из соотношения 10 И-;6)ТвМ3где Т - постоянная времени обмоткМ 1 э9.возбуждения,С - полюсное деление электродвигателя.Предлагаемое устройство осуществляет коммутацию обмоток возбуждения полюсов индуктора по положению 20якоря и автоматически вводит опережение включения полюсов в зависи"мости от скорости движения якоря,что позволяет повысить скорость перемещения якоря, сохранив при этом 2величину тягового усилия, увеличитьбыстродействие машины. Управляемоеопережение включения полюсов обеспечивает получение наибольшего КПДмашины за счет выбора оптимального 30режима работы.Формула изобретенияУстройство для нереверснвногоуправления линейным электродвигателем,постоянного тока с многополюсным нндуктором, каждый полюс которого снабжен обмоткой возбуждения и якоремс обмоткой управления, подключенной к коллектору, содержащее датчикиположения и .скорости якоря имногоканальный коммутатор обмоток возбуждения с ключевыми элементами, связанными с датчиками положения якоря, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения ЕПД.иувеличения скорости двигателя, вве.ден преобразователь аналог-.код, акаждый канал коммутатора снабжен;элементом ИЛИ и двухвходовыии элементами И, подключенными первымивходами к Первому вход элемента ИЛИэтого же канала и выходу датчика поюложения предыдущего по ходу движения якоря полюса, вторыми входамик выходам преобразователя аналогкод, соединенного своим входом с. -выходом датчика скорости якоря, авыходами - к входам последующих походу движения якоря элементов ИЛИ,каждый из которых подключен выходомк входу ключевого элемента этого жеканала коммутатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3136934,кл 318-130, 1972.2. Патент Франции М 1521402,кл. Н 02 К, 1971Зака Т дписноеР к с Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1441/72 ВНИИПИ Го по дела 113035, Мосударственног изобретенийва, Ж, Ра итета ССкрытийя наб.,