Устройство для форсированного управления электромагнитом постоянного тока

САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВУ У 45А,Я.Выходец8,8)тельство СССР47/32, 1979.льство СССР7/18,ТРОЙСТВОНИЯ ЭЛЕКТКАобре(54) У УПРАВЛ НОГО Т (57) И тике и управл ного т кой гв РСИРОВАННОГО ИТО 11 ПОСТОЯИ ож ни ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Авторское свидВ 832617, кл. Н 01Авторское свидетВ 957286, кл. Н 01Н 01 Н 47/32, 1982. тение относится к автомат быть использовано дляэлектромагнитами постоянавиационной и космичесется повышение надежности в условиях повышенной вибрации. Компаратор 10, конденсатор 11 и резистор 12 образуют формирователь циклического режима. Формирование тока возбуждения или тока удержания осуществляется в зависимости от состояния счетчика 14. При появлении на его выходе импульса запирается транзистор 9, задатчик тока возбуждения перестраивается, стадия форсирования заканчивается. Стадия импульсной стабилизации тока удержания будет продолжаться в течение времени, которое определяется элементом задержки 17. По истечении времени задержки счетчик 14 обнуляется и стадия форсированного электромагнита повторяется 2 илИзобретение относится к автоматике и может быть использовано дляуправления электромагнитами постоян.ного тока в авиационной и космичес 5кбй технике.,Цель изобретения - повышение надежности работы в условиях вибрации.На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - диаграммы 10форсированного управления электромагнитом для известного (а), предлагаемого (б) устройств и зависимость входного сигнала от времени.Устройство содержит обмотку 1 15возбуждения электромагнита; силовойэлектронный ключ 2, элемент 3 обратной связи, диод 4, резисторы 5-8,электронный переключатель 9 компаратор 10, конденсатор 11, резисторы12 и 13, пересчетный элемент 14,электронный транзисторный ключ 15,элемент ИЛИ 16, элемент 17 задержки,выполненный на основе диода 18, резистора 19 и конденсатора 20, нестабилизированный источник постоянного напряжения Е, источник опорного напряжения Е , источник входного сигнала И,Последовательно соединенные нестабилизированный источник постоянного напряжения Е, обмотка 1 возбуждения электромагнита, силовой электронный ключ 2, например биполярныйтранзистор, элемент 3 обратной связи, 35резистор и общая шина образуют цепьвозбуждения электромагнита. Последовательно соединенные диод 4 и резистор 5 образуют цепь разряда магнитной энергии электромагнита. 40Источник опорного напряжения Ерезисторы 6-8 (включенные по схемеперестраиваемого делителя напряжения) образуют задатчик тока возбуждения, выходной сигнал которого снимается с резистора 7,Электронный переключатель 9, например МОП-транзистор, соединен сосхемой задатчика тока возбужденияи служит для переключения его уровней настройки.Компаратор 10, например операционный усилитель, конденсатор 11и резистор 12 образуют формировательциклического режима, вход котороговключен по схеме сравнения напряжений на резисторах 3 и 7, а выходсоединен через резистор с базой транзистора 2, Пересчетный элемент 14 счетным входом соединен с выходомформирователя циклического режиманапример, выходом компаратора 10),входом сброса с выходом элементаИЛИ 16, а выходом " с управляющимвходом электронного переключателя 9и катодом диода 18, элемента 17 задержки, электронный ключ 15, например МОП-транзистор, управляющим входом соединен с входом устройства, акоммутирующими электродами - со схемой задатчика тока возбуждения и выводом Е.Выход элемента 17 задержки подключен к одному из входов элементаИЛИ 16, другой вход которого подключен к входу устройства.В качестве пересчетного элемента14 может быть использован двоичныйсчетчик Джонсона, тогда С-вход счетчика выполняет функцию счетного входа, К-вход является входом сброса,запрещающий инверсный Ч-вход счетчика может бить подключен к его выходу.В качестве элемента 17 задержкиможет быть использована интегрирующая КС-цепь, в которой параллельнорезистору 19 подсоединен диод, анодкоторого подключен к выходу интегрирующей цепи, а катод - к ее входу,Диод предназначен для быстрого разряда конденсатора С в интегрируквцейцепи через выход пересчетного устройства 14,Компаратор 10 может иметь дополнительный строибирующий (запрещающий)вход. В этом случае электронный ключ15 может быть связан со стробирукцимвходом компаратора 10, а общая точкаключа 9 и резистора 6 подключена кисточнику опорного напряжения ЕУстройство работает следующимобразом.В исходном состоянии при действии положительного сигнала транзистор 15 закрыт, на выходе элементаИЛИ 16, а следовательно, и на входеК-сброса счетчика 14 присутствуетположительный сигнал, счетчик 14обнулен, на выходе элемента 17 задержки напряжение логического нуля,транзистор 9 открыт, напряжение нарезисторе 7 и выходной сигнал компаратора 10 равны нулю, конденсатор 11 разряжен, транзистор 2 закрыт,ток возбуждения в электромагните 1 и напряжение на резисторе 3равны нулю.При снятии сигнала 11 в уст 0 кройстве устанавливается циклический процесс импульсной стабилизации заданного значения тока возбуждения электромагнита следующим образом. Транзистор 15 открывается, на резисторе 7 скачком возникает положительное опорное напряжение (соответствукщее заданному уровню тока притяжения электромагнита). На выходе компаратора 10 скачком возникает положительное напряжение, конденсатор 11 перезаряжается во времени до положительного напряжения компаратора 10 через резисторы 12 и 7, транзистор 2 открывается, в обмотке электромагнита начинает протекать экспоненциально нарастающий ток.В момент, когда ток возбуждения достигает заданного уровня (тока притяжения) и превышает его на ма-. лую величину, напряжение на резисторе 3 также превышает напряжение на резисторе 7, выходное напряжение рб компаратора 10 скачком падает до нуля. Конденсатор 11 начинает разряжаться через резисторы 7 и 12, экспоненциально спадающий ток конденсатора 11 создает на резисторе 7 отрицательное напряжение, удерживающее компаратор 10 в обнуленном состоянии на постоянное время йо. Транзистор 2 запирается на время Т ток возбуждения электромагнита 1 спадает по экспоненте, протекая через резистор 5 и диод 4 за счет ЭДС самоиндукции, напряжение на резисторе 3 при этом равно нулю.Спустя время, когда заканчива О ется первый цикл работы устройства, на выходе компаратора 10 снова возникает положительное напряжение ицнкл работы устройства повторяется.Начиная с первого цикла импульсы 4 напряжения с выхода компаратора 10 поступают на С-вход счетчика 14.Через заданное число циклов на выходе счетчика 14 формируется импульс который поступает на Ч-вход счетчика и останавливает его в этом состоянии. При этом транзистор 9 запирается, задатчик тока возбуждения скачком перестраивается на меньший уровень (соответствующий заданному уровню тока удержания электромагнита). Стадия Форсирования электромагнита заканчивается, и устройство начинает обеспечивать импульсную стабилизацию нового пониженного значения тока возбуждения электромагнита (тока удержания). Стадия импульсной стабилизации тока удержания будет продолжаться в течение времени, которое определяется элементом 17 задержки и выбирается разработчиком системы, в котором применяется предлагаемое устройство.По истечении времени й на выходе элемента ИЛИ 16 появится положительный сигнал, по которому счетчик 14 обнуляется, что соответствует на его выходе напряжению, равному нулю.Конденсатор 20 в элементе 17 задержки разряжается через цепь, образуемую диодом 18, выходом счетчика 14 и общей шиной.После обнуления счетчика 14, при условии, что сигнал Цснят, стадия форсирования электромагнита возобновится.1Преимуществом предлагаемого устройства является более высокая его надежность, особенно при работе в условиях с повышенной вибрацией, за счет стимулирования стадии форсирования электромагнита.ф о р м у л а изобретенияУстройство для Форсированного управления электромагнитом постоянного тока, содержащее выводы для подключения обмоток электромагнита, выводы для подключения нестабилизированного источника постоянного напряжения, электронный ключ, элемент обратной связи, формирователь циклического режима, пересчетный блок, электронный переключатель и задатчик тока возбуждения, причем один из выводов для подключения обмотки элек-, тромагнита соединен с одним из вы" водов для подключения нестабилизированного источника постоянного напряжения, а другой - с одним из силовых электродов электронного ключа, второй силовой электрод которого соединен с одним из выводов элемента обратной связи, управлящций электрод силового электронного ключа соединен с выходом формирователя циклического режима и счетным входом пересчетного блока, выход которого подключен к управляющему входу электронного переключателя, один их входов Формирователя цикличеческого режима подклю1443035 Составитель А.КаретниковТехред А.Кравчук Корректор Н.Королье дактор АШандор ж 74 Подписи аказ 6389/4 Ти ВНИИПИ Госуда по делам и 035 Москва, рственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4/5 4 олиграфич Производстве предприят чен к точке соединения силового элек"трода силового электронного ключа иэлемента обратной связи, другой входформирователя циклического режимаподключен к выходу задатчика токавозбуждения, управляющий вход которого соединен с электронным переключателем, отличающее с ятем, что, с целью повышения надежности работы в условиях повышеннойвибрации, в него введены элементИЛИ и элемент задержки, вход которого подключен к выходу пересчетного блока, а выход - к одному извходов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к входу устройства,а выход элемента ИЛИ - к входу