Электродинамический компрессор

(9) 04 В 35/04 ЗОБРЕТЕНИЯ -ЕЛЬСТВУ ИС АВТОРСКОМУ СВ ф и й институт им. но-исследоваОдесский полВольту н хо(54) Э Л Е КТ Р РЕССОР (57) Изобрете матике и мож мах пневмоп повышение с устойчивости ва частот нап ных,колебани включением д ОДИНАМИЧЕСКИИ КОЫПние относится ет быть исполь итания. Цель табильности х за счет поддер ряжения катуш й компрессора иагоналей мос к пневмоавтозовано в систеизобретения - арактеристик и жания равенстки и собствен. Поочередным та на катушке 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент ЯпонииМ 57-43751, кл, Г 04 В 35/О ормируется прямоугольное напряжение с мпульсами амплитудой Обит, длительностью Т и нулевыми паузами. Формирование сигналов управления однофазным мостом осуществляется при наличии на обоих входах определителя 11 одновременно сигналов с выходов блока 10 управления и таймера 13. Поочередное формирование сигналов управления начинается в моменты изменения полярности ЭДС катушки 1, которые соответствуют ее крайним положениям и фиксируются по изменению полярности сигнала датчика 14, При этом обеспечивается фиксация моментов достижения катушкой 1 крайних положений и подключение к ней в эти моменты напряжения с поочередно изменяющейся полярностью, причем поддерживается равенство частот питающего напряжения катушки 1 и собственных колебаний электромеханической системы возвратно-поступательного движения компрессора в широком диапазоне изменений параметров нагрузки и окружающей среды. 2 ил,Изобретение относится к пневмоавтаматике и может быть использовано в системах пневмопитания,Целью изобретения является повышение стабильности характеристик и устойчивости за счет поддержания равенства частот напряжения катушки и собственных колебаний компрессора.На фиг. 1 изображена схема электродинамического компрессора, на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в схеме и тока катушки компрессора,Компрессор содержит связанную с поршнем (не показано) подпружиненную катушку 1, размещенную с воэможностью перемещения в магнитном зазоре (не паказано) и подключенную к выходу соединенного с источником питания (не показано) однофазного моста, образованного ключевыми элементами 2-5, шунтированными обратными диодами 6-9, блок 10 управления с встроенным прерывателем (не показан) и систему формирования сигналов включения моста в виде определителя 11 очередности включения диагоналей моста с двумя входами, логически связанными функцией И, блока 12 запрета и таймера 13 с двумя импульсными выходами, при этом блок 10 соединен входом с датчиком 14 полярности напряжения катушки 1, а выходам - с входом таймера 13 и первцм входов определителя 11 очередности, второй вход которого подключен к одному выходу таймера 13, другой выход которого через блок 12 запрета связан с прерывателем блока 10 управлеКомпрессор работает следующим образам,Путем поочередного включения диагоналей однофазнога моста, состоящих из ключевых элементов 2, 5 и 3, 4, осуществляемого по сигналам О и Он определителя 11 очередности, на катушке 1 формируется переменное прямоугольное напряжение питания с импульсами амплитудой Олит, длительностью Т и нулевыми паузами. Такая его форма обусловлена тем, что сигналы О и Оц имеют задаваемую таймером 13 калиброванную длительность Я, меньшую длительности полупериода собственных колебаний электромеханической системы (То/2) компрессора на величину (ЛТ+ Лт), составляющую длительность пуаэы питающего катушку 1 напряжения и превышающую длительность переходного электрического процесса (ЛТ) в катушке 1 при ее отключении ат источника питания, Длительность Т сигнала задается так для того, чтобы до момента изменения направ 20 25 30 35 40 45 50 55 ления движения подвижной катушки 1 источник питания был отсоединен от нее и переходный процесс отключения катушки 1 от источника питания длительностью (ЛТ) бцл закончен.Сигналы управления однафазным мостом (О и Оп) формируются определителем 11 при наличии на обоих его входах одновременно двух сигналов - Оу с выхода блока 10 управления и От с первого выхода таймера 13, причем полярность первого из них определяет поступление сигнала на тот или иной выход определителя 11 очередности, чта исключает нарушение очередности влияния диагоналей моста. Сигнал От имеет форму прямоугольного импульса длительностью Т/2 положительной или отрицательной полярности в зависимости ат полярности сигнала О с датчика 14 при подаче напряжения питания (Опит) на катушку 1, Таймер 13 запускается блоком 10 управления при сменах полярности его выходного сигнала Оу, формируя на своем первом выходе однополярные прямоугольные импульсы напряжения От длительностью Т,Таким образом, поочередное формирование сигналов управления диагоналями однофазног и моста калиброванной длительностью Т начинается в моменты изменения полярности ЗДС (е) катушки 1, которые соответствуют ее крайним положениям и фиксируются по изменению полярности сигнала на катушке 1 при отсутствии питающего ее напряжения (нулевая пауза) блоком 10 управления пад воздействием выходного сигнала О датчика 14 полярности,На интервале действия на катушке 1 импульса питающего напряжения (Опит) сигналом с второго выхода таймера 13 через блок 12 включается прерыватель блока 10 управления, который под воздействием сигнала Оф в течение времени Тф исключает влияние выходного сигнала О датчика 14 на полярность выходного сигнала Од блока 10 управления. Время действия Тф сигнала Оф должно перекрывать времяпереходного процесса ЛТ, обеспечивая выполнение условияЛ Т - Л(Т - Т),что исключает влияние изменения полярности напряжения на катушке 1 в течение переходного процесса ее отключения ат источника питания и обеспечивает включение соответствующей диагонали моста при крайнем положении поршня компрессора.При формировании напряжения питания катушки 1 компрессора, например, в1687856 10 15 20 30 35 40 4550 интервале от 0 до То/2 (фиг. 2) управляющим сигналом О определителя 11 в течение времени Т открыты ключевые элементы 2 и 5 одной диагонали однофаэного моста, и источник питания постоянного тока оказывается подключен в соответствующей полярности к катушке 1. Под действием приложенного напряжения Опит в катушке 1 протекает ток 1, в результате взаимодействия которого с магнитным полем возбуждения создается вынужденная сила, приводящая в движение поршень компрессорэ,В момент времени т 1, соответствующий окончанию сигнала В, ключевые элементы 2 и 5 закрываются, Энергия, запасенная индуктивностью катушки 1, в течение времени ЛТ переходного процесса ее отключения (до момента 12) рекуперируется в источник питания в виде спадающего токачерез обратные диоды 7 и 8. Напряжение на катушке 1 (Опер) при этом дважды (в моменты 11 и т 2 начала и окончания переходного процесса) меняет свою полярность. Сигналы об этом с датчика 14 полярности блоком 10 управления не воспринимаются, поскольку последний блокирован сигналом Оф блока 12 до момента 1 з, перекрывающего время переходного процесса ЬТ.В момент времени 2, когда ток катушки 1 спадает до нуля, диоды 7 и 8 закрываются и переходный процесс ее отключения от источника питания заканчивается, Поскольку подвижная катушка 1 по инерции продолжает движение в магнитном поле возбуждения компрессора, на интервале Ьтона работает в режиме якоря генератора и полярность ее ЭДС(е) повторяется выходным сигналом датчика 14,В моментмизменения полярности ЭДС катушки 1, соответствующий ее крайнему положению, под воздействием сигнала с датчика 14 выходной сигнал Оу,блока 10 управления меняет полярность, запуская таймер 13, и на выходе определителя 11 появляется сигнал Оц, опирающий ключевые элементы 3 и 4 другой диагонали одноФазного моста. Полярность подключения питающего напряжения к катушке 1 оказывается противоположной, и она начинает движение к другому крайнему положению, Последующий процесс формирования напряжения питания катушки 1 в интервале времени от То/2 до То аналогичен описанному, далее все процессы в схеме периодически повторяются, т.е, обеспечивается фиксация моментов достижения подвижной катушкой 1 крайних положений и подключение к ней в эти моменты питающего напряжения с поочередно изменяющейся поляоностью, причем поддерживается равенство частот питающего напряжения катушки 1 и собственных колебаний электромеханической системы возвратно- поступательного движения компрессора в широком диапазоне изменений параметров нагрузки, источника питания и окружающей среды,Формула изобретения Электродинамический компрессор, содержащий подпружиненную катушку, размещенную с возможностью перемещения в магнитном зазоре и подключенную к выходу соединенного с источником питания однофазного моста, образованного ключевыми элементами, каждый из которых шунтирован обратным диодом, блок управления и систему формиоования сигналов включения диагоналей однсфэзного моста, о т л и ч а ющ и й с я тем. что, с целью повышения стабильности характеристики устойчивости зэ счет поддержания равенства частот напряжения катушки и собственных колебаний компрессора, катушка снабжена датчиком полярности напряжения, подключенным к входу блока управления, последний снабжен встроенным прерывателем, а система формирования выполнена, в виде определителя очередности включения диагоналей моста с двумя входами, логически связанными функцией И, блока запрета и таймера с двумя импульсными выходами, при этом блок управления соединен выходом с входом таймера и первым входом определителя очередности, второй вход которого подключен к одному выходутаймера, другой выход которого через блок запрета связан с прерывателем блока управления,158785 б Составитель С, Рождественскийэктор Т. Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор Т. Ко роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3690 Тираж 349ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписное обретениям и открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., 4/5