Устройство для управления электромагнитом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Я 01094 01 Г 7 18 ЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ САН ВТОРСНОМ,Ф следаминиядинния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТРРТИИ(72) Б,К.Давыдов, Г.С.Клейн,Б.Р.Нежиховский и А.Н.Суворов(71) Государственный ордена ТрудовогКрасного Знамени гидрологический инститчт"Энергия", 1972. с,233-2342. Авторское свидетельство СССРУ 587514, кл. Н О Р 7/18, 1968.3. Авторское свидетельство СССРР 752517, кл,Н 01 Р 7/18, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее узелзапуска, выводы для подключения обки электромагнита, электронныйключ, 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 подовательная цепь соединена с выводля подключения источника питатокоизмерительный резистор соеен с одним из входов схемы сравневыход схемы сравнения соединен с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к выходу уэ" ла 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 электдР ромагнитом, в него введено инерционное звено, вход которого соединен с токоизмерительным резистором, а выход- с другим входом схемы сравнения.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например в качестве электропривода лентопротяжного механизма самописца с автономным электропитанием. 5Известно 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 жания электромагнита в притянутом положении 13Недостаток устройства обусловлен наличием электрических контактов и заключается в малой надежности уп равления электромагнитом по причине возможной коррозии контактов, например, при длительной экспуатации в неблагоприятных климатических условиях 30Известно 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 ключаЭто устройство имеет большую надежность, так как ток через геркон 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, протекающемучерез электромагнит. Этот принциппригоден при постоянной нагрузке наякорь 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, известноеустройство не гарантирует надежногоотключения электромагнита, посколькутекущее напряжение может совпасть сопорным только один раз: это можетпроизойти как при увеличении нагрузки на электромагнит, так и приуменьшении нагрузки. В обоих случаях отключения электромагнита непроизойдет,Кроме того, надежность работы иэ"вестного устройства понижается такжев связи с тем, что в нем питание с обмотки электромагнита снимается в тотмомент, когда якорь еще не закончил ,свой рабочий ход, поэтому после от"ключения питания рабочий ход якоря за-канчивается по инерции, что такжеможет привести к отказу в работе устройства при случайном увеличении механической нагрузки на якорь электро"магнита,К недостаткам известного устройства следует отнести также наличие ручной регулировки величины опорного напряжения.Белью изобретения является новышение надеядости управления электромагнитом при переменной нагрузке наякорь электромагнита,Указанная цель достигается тем, чтов устройство для управления электромагнитом, содержащее узел запуска,выводы для подключения обмотки электромагнита, электронный ключ, триггер,схему сравнения, токоизмерительныйрезистор и выводы для подключенияисточника питания, причем электронныйключ, выводы для подключения обмотки электромагнита и токоизмерительныйрезистор соединены последовательно,указанная последовательная цепь соединена с выводами для подключенияисточника питания, токоиэмерительныйрезистор соединен с одним из входов10940соединен 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 О ления электромагнитом; на фиг, 2 - диаграмма режимов работы предлагаемого устройства (а - кривые напряжений на резисторе, сплошная линия, и на выходе интегрирующей цепи, пунктирная линия,7 вх.сх.чр.; б - напряжение на выходе схемы сравнения Ч вых.сх. ср. в - напряжение на обмотке электромагнита Ч 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 р 5 электромагнит с подвижным якорем от серийно выпускаемых нашей промьппленностью щаговых искателей типа ШИ. Для привода барабана самописца схема запуска (включающая в себя одновибратор, периодически запускаемый от электронных часов) выдает импульсы через 1-60 с в зависимости от требуемой скорости передвижения бумажной ленты самописца. Устройство также включает Р-триггер 3, имеющий три35 входа: установочный Б-вход, сиихрониэирующий С-вход и информационный Р -вход; электронный ключ 4, ниэкоомный резистор 5, инерционное звено 6, задерживающее импульсы напряжения по времени, в качестве которого применена интегрирующая КС-цепь, выполняющая функцию апериодического звена, схему 7 сравнения.Устройство для управления электромагнитом работает следующим образом,74 4При выключенном устройстве Р-входтриггера заземпен, на Б-входе низкийуровень напряжения, на С-вход сосхемы 7 подается высокий уровень напряжения, при этом триггер 3 находит"ся в исходном состоянии, ключ 4 выключен, электромагнит 2 обесточен.Для включения устройства с узла 1запуска на установочный вход триггера 3 подается импульс, при этом триг"гер переключается, ключ 4 открывается и через электромагнит 2 протекаетнарастающий ток. Этот ток протекаеттакже и через резистор 5, напряжениена котором изменяется по кривой., изоб"раженной на фиг.2,а сплошной линией,напряжение же на выходе инерционногозвена 6, изображенное на фиг. 2 апунктирной линией, будет отставать отнего, В точке А эти напряжения становятся равными по величине послечего срабатывает схема 7 сравнения ивыдает на триггер 3 низкий уровень напряжения, подготавливающий триггер 3к переключению в исходное состояние,В точке Б ток через электромагнитдостигает своего минимума, после чегоначинает возрастать. В точке В напря,жения на входах схемы сравнения повторно становятся равными между собой,после чего схема 7 выдает на триггер3 высокий уровень напряжения, приэтом триггер 3 срабатывает, переключает ключ 4 и обесточивает электромагнит 2. Таким образом, на электромагнит 2 подается напряжение в течение времени(фиг. 2 в), исчисляемоЭЛго с момента выдачи импульса со схемы запуска 1 до момента окончениярабочего хода якоря электромагнита 2.Таким образом, преимущество пред,лагаемого устройства по сравнению сизвестным заключается в более надеж 1ной его работе благодаря тому, чтоего срабатывание происходит не поуровню напряжения, а по изменениюформы тока,1 О 94 ОД 4 СоставительТехред Л.Ма аретников Ильин яшова каэ 3448/41 венного кообретенийЖРауш те открытий ая наб."Патент",жгород, ул,Проектная,л пактов Н.Лаэа 1 зен Тираж 683 ВНИИПИ Государ по делам 113035 Москва