Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом

(19) 111) 151) 4 С 01 М 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 13 ЕПЬСТВ ВТОРСЯОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(21) 4121398/24-24 (22) 19.09.86 (46) 23.07.88. Бюл. )Ф 27 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводни ковой техники Производственного объединения "Электровыпрямитель" (72) А.И,Слугин, А.П.Борисов и Н.И.Магаева (53) 62.50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1013794, кл. С 01 М 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1309225, кл. С 01 М 7/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВИБРОСТЕН ДОМг(57) Изобретение относится к системам управления механизмами с электромагнитным приводом и может быть использовано в электромеханических устройствах создания гармонических колебаний - вибростендах для испытания на виброустойчивость различных изделий со значительными массогабаритными показателями, например массой более 1,5-3,0 т. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения возможности протекания тока в катушке вибратора без паузы. Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендом содержит управляе-мый выпрямитель 1, вход которого подключен к сети 2, а выход через ЬС1411598 фильтр 3, 4 и катушку вибратора 5 подключен к вентильному коммутатору 6, выполненному ввиде однофазного моста на тиристорах 7, 8, 9, 10 с конденсатором 11 в диагонали, Параллельно коммутатору 6 через отсекающий диод 12 подключен накопительный конденсатор 13 и через реактор 14 инвертор 15 выход которого подключен к сети 2. Выходы блоков управления выпрямителемм 17, коммутатором 18, инвертором 19 блока управления 16 подключены соответственно к выпрямителю1, коммутатору 6 и инвертору 15. Вхоцдатчика 20 постоянного тока подключен к входу катушки вибратора 5, а выход - к первому входу компаратора 21, второй вход которого подключен к узлу 22 Изобретение относится к системамуправления механизмами с электромагнитным приводом и может быть использовано в электромеханических устрой 5ствах создания гармонических колебаний - вибростендах для испытания навиброустойчивость различных изделий, со значительными массогабаритными по-,казателями.101Цель изобретения " повышение надежности устройства за счет исключения возможности протекания тока вкатушке вибратора без паузы.На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - диаграмма сигналов на выходах отдельных блоков,Устройство для управления испытательным электромагнитным вибростендомсодержит управляемый выпрямитель 1, 20вход которого подключен к сети 2,1.С-фильтр 3, 4, катушку 5 вибратора,вентильный коммутатор б, выполненныйв виде однофазного моста на тиристорах 7 - 10 с конденсатором 11 в диагонали, отсекающий диод 12, накопительный конденсатор 13, реактор 14,инвертор 15, блок 16 управления, сос -тоящий из блоков 1 - 19 управлениявыпрямителем, коммутатором и инвертором соответственно, датчика 20 постоянного тока, компаратора 21, узла22 смещения нуля компаратора, формисмещения нуля компаратора. Выход компаратора подключен к первому входуформирователя 23 импульсов, выход которого вместе с выходом компаратора21 подключен к входам первого элемен-,та И-НЕ 24 и через элементы НЕ 25,26 - к входам второго элемента И-НЕ27, Первый и второй входы триггера28 подключены соответственно к выходам элементов 27, 24, второй выходтриггера 28 - к сигнализатору 29 ик второму входу формирователя 23, апервый выход - к второму входу интегратора 30. Первый выход пульта управления 31 подключен к блоку 18, авторой - к первому входу интегратора30, выход которого подключен к блоку 17, 2 ил. рователя 23 импульсов первого элемента И-НЕ 24, элементов НЕ 25 и 26,второго элемента И-НЕ 27, триггера28, сигнализатора 29, интегратора 30.Устройство содержит также пульт 31управления.Устройство работает следующим образом,Выпрямитель 1 преобразует трехфазное напряжение сети 2 в постоянное,которое сглаживается ЬС-фильтром 3, 4.При этом величина выходного напряжения выпрямителя 1 пропорциональнавыходному напряжению интегратора 30,Коммутатор 6 обесйечивает формирование прямоугольных импульсов напряжения нужной частоты на катушке 5. Завремя действия импульса напряженияток через катушку 5 нарастает поэкспоненте до значения, округленногонапряжением и длительностью импульса и сопротивлением контура: выпрями,"тель 1 с 1,С-фильтром 3, 4, катушка5 вибратора, коммутатор б. Конденсатор 11 имеет полярность, указаннуюна фиг. 1, Прекращение нарастаниятока осуществляется включением тиристора 10,. который подключает конденсатор 11 параллельно тиристору 8. Последний закрывается, а конденсатор 11перезаряжается по контуру: конденсатор 11, тиристор 10, выпрямитель 1 с1411598 1 С-Фильтром 3, 4, катушка 5 вибратора, тиристор 7, принимая полярность, указанную на фиг, 1 в скобк.х, При спадании тока в конденсаторе 11 до нуля тиристоры 7 и 10,закрываются, а оставшаяся энергия, заключенная в катушке 5 вибратора, через отсекающий диод 12 сбрасывается в емкость 13, откуда рекуперируется ведомьм инвертором 15 в сеть. Датчик 20 Формирует и гальванически развязываетнапряжение, пропорциональное току катушки 5 вибратора (х фиг. 2), из которого компаратор 21 формирует прямоугольные импульсы Б,.21Узел 22 смещения нуля обеспечивает отрицательное напряжение на выходе компаратора при нулевом сигнале на выходе датчика 20, С пульта 31 управления через блок 17 задается частота вибрации, а через блоки 30 и 1 б - амплитуда вибрации. Формирователь 23 импульсов Формирует импульсы такой длительности (до С ), чтобы пауза тока в катушке 5 обеспечивала нормальный режим устройства. Если длительность паузы в токе катушки 5 вибратора превышает длительность импульса Формирователя 23 импульсов, то на выходе элемента И-НЕ 27 Формируются импульсы, которые устанавлива" ют триггер 28 в состояние, когда на первом выходе его единица, а на втором - нуль Я Б, Бе, 0(г.,). В этом случае сигнал с триггера не воздействует на интегратор 30. Увеличение напряжения на втором выходе пульта 31 Я, ) приводит к возрастанию напряжения на выходе выпрямителя, к увеличению амплитуды тока через катушку 5 вибратора и к уменьшению длительности паузы в токе.Пусть в момент г., пауза в токе катушки 5 стала меньше длительности импульса формирователя 23 импульсов (У Ц , ,г.Г ). На выходе элемента И-НЕ 24 Формируется нулевой импульс П ), которым триггер устанавливается в противоположное состояние (Б , Б ,Т ). Выходное напряжение триггера воздействует на интегратор так, что выходное напряжение последнего уменьшается (Б ) ,напряжение на выходе выпрямителя 1 ,уменьшается, что ведет к увеличению длительности паузы тока в катушке 5 вибратора. Сигналом с второго триггера обеспечивается срабатывание сиг нализации, предупреждающей об ограничении амплитуды вибрации.Одновременно этим же сигналом для устранения возможности режима авто- колебаний расширяется на Ь Г импульс на выходе формирователя 23 импульсов Я , ,гТ ). Длительность ьТ выбирается, исходя из устойчивости системы управления, и должна быть обратно пропорциональна постоянной времени интегратора 30. При превышении длительности паузы в токе катушки 5 вибратора длительности импульса Формирователя 23 триггер 28 и формирователь 23 возвращаются в исходное состояние.1 аким образом, использование предлагаемого устройства позволяет увеличить надежность работы вибростенда при изменении режима вибрации. Формула изобретенияУстройство для управления испыта тельным электромагнитным вибростендом, содержащее управляемый выпрямитель, вход которого подключен к сети,а выход через 1 С-Фильтр и катушкувибратора подключен к вентильномукоммутатору, параллельно которому через отсекаюший диод подключен инвертор с накопительным конденсатором иреактором на входе, а также блок управления, включающий в себя блокиуправления выпрямителем, коммутато,ром и инвертором, выходы которыхподключены соответственно к управляющим входам выпрямителя вентильногокоммутатора и инвертора, а управляющий вход коммутатора связан с первымвыходом пульта управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности за счет исключения возможности протекания тока вкатушке вибратора без паузы, в блокуправления введены последовательносоединенные датчик постоянного тока,входом подключенный к входу катушкивибратора, компаратор и формирователь импульсов, а также два элемента ,НЕ, два элемента И-НЕ, триггер, интегратор, сигнализатор и узел смещениянуля компаратора, причем выход ком"паратора соединен с первым входомпервого элемента И-НЕ и входом первого элемента НЕ, выход формировате-,ля импульсов соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и входомвторого элемента НЕ, выходы элемен1411598 тров НЕ соединены с входами второго элемента И-НЕ, выходы обоих элемен тов И-НЕ подключены к соответствуюм входам триггера, первый выходаторого связан с первым входом инегратора, вторым входом соединеннок Составитель Л.ПтенцоваРедактор Н,Тупица Техред А.Кравчук ктор Л.Патай 847 Подписноеарственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д, 4/5 каз 364 Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужг 37 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва, го с вторым выходом пульта управления,а выходом - с входом блока управлениявыпрямителем, второй выход триггерасоединен с входом сигнализатора иуправляющим входом формирователя импульсов.