Устройство для управления электромагнитом

ьаз Советски ьциалистически Расаубпик,Н 01 Е 7/08Н 01 Н 47/00 2399217/24 0 Гееударетееккмй кемктет СССР ке делам кэобретенкй(088.8) Авторыизобретения о и К. И. Лутаев Л. П. Дмитре Всесоюзный научно.несяинститут по машинамжив отн й конструкторсконой механизаций ерм(71) Заявитель хнологйческий автоматизации едовательскидля комплексоводческих ф 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПР 2Однако известное устройство не обеспечиваетфорсированного переключения электромагнита,что необходимо для йовьтщения его быстродей.ствия,Целью изобретения является обеспечениепериотаиеского форсированного включения иотключения электромагнита с регулируемойскважностью переключенйя,"Для этого устройство для управления электромагнитом, содержащее двухтиристорный григ.гер, подсоединенный к источнику постоянноготбка, и генераторИмпульсов сВС-контуромв цепи эмнттера однонереходного транзистора,соединенттого через конденсатор с одним иэтиристоров триггера, дополнительно снабжено " форсирующим тиристором разделительными :диодами, резисторами,"разделительным транс:форматором, двумя источниками пульсирующего напряжения и вторым ЗС-контуром, причем катод другого нэ тиристоров триггерачерез первый разделительный диод соединенс точкой соединения минуса первого н плюсавторого. йсточников пульсирующего напряже;ния, а управляющий электрод упомянутого 1Изобретение относится к автоматике и пред" назначено дпя периодического переключейия электромагнитных устройств: электромагнитных муфт, исполнительных эдектромагнйтов, реле: и т,п. в различных устройства автоматического управления. : . 3Известно устройство для управления элект. ромагнитом, содержащее генератор импульсов на однопереходном транзисторе и триггер на двух тиристорах, в анодную цень одного нз ф которых включена нагрузка, например, в ви де электромагнита (1)Недостатком известного устройства являет-. ся невысокаяскорость переключения электромагнита, а также нерегулируемая скважность его переключения.:"Известно также устройство для управления электромагнитом, содержащее двухтиристорный триггер, подсоединенный к источнику постоянного тока, и генератор импульсов с Яс.контуром в цепи эмнттера однопереходного транзистора, соединенного через конденсатор е од. иим из тирнсторов триггера 123АВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТО690570 10 15 20 45 тиристора через резистор соединен с катодомпервого диода, анод которого через второйразделительный диод и форсирующий тиристорподключен к минусу второго источника пуль.сирующего напряжения, параллельно анод като.ду дополнительного тиристора через третийразделительный диод подключен второй ВС.контур, подсоединенный через четвертый разделительный диод и резистор к общей точкесоединения источников пульсирующего напряже.ния, управляющий электрод форсирующеготиристора через разделительный трансформатор подключен к выходу генератора, а плюспервого источника пульсирующего напряженияподключен к одному из выводов для подсоединения электромагнита, аноды тиристоровтриггера соединены с конденсатором первогоВС-контура череэ встречно включенные пятый,шестой, седьмой и восьмой разделительныедиоды, и анод другого тиристора триггерачерез девятый разделительный диод подключен ко второму выводу для подсоединенияэлектромагнита.На чертеже приведено устройство для управ.ления электромагнитов, принципиальная электрическая схема,Устройство содержит двухтиристорный триггер, образованный тиристорами 1 и 2 и коцдеисатором 3; генератор импульсов с ВС.контуром в цепи эмиттера однолереходгого транзистора 4, базы которого подключены к шинам 5 и б источника питания постоянного тока, составленного иэ трансформатора 7, выпрямительного моста 8, разделительного диода 9 и конденсатора фильтра 10. ВСконгур генератора образован резисторами 11 - 12, потенциометром 13 и конденсатором 14. Ка. год тиристора 1 триггера через разделительный диод 15 соединен с точкой соединения минуса первого источника пульсирующего напряжения (шины б, 16), с плюсом второ го источника пульсирующего напряжения (шины б, 17), образованных трансформатором 7 и выпрямительными мостами 8, 18, а управляющий электрод этого тиристора со. единен через резистор 19 с анодом диода 15 и через этот же резистор 19, диод 20 и форсирующий тиристор 21, управляющий электрод тиристора 1 подключен к шине 17. Параллельно анод. катоду форсирующего тиристора 21 через разделительный диод 22 подключен ВС-контур 23, 24, 25, соединен. ный через диод 26 и резистор 27 с шиной 6, Управляющий электрод форсирующего тиристора 21 через разделительный трансформатор 28 подключен к выходу генератора им. пульсов. К шине 16 источника пульсирую 30 35 40 50 55 4щего напряжения и клемме 29, параллельно которым подсоединены встречно включенные пиоп 30 и стабилитрон 3, подключен электромагнит 32. Аноды тиристорови 2 триг. гера соединены с конденсатором 4 первого ВС-контура через разделительные диоды 33 - 36, а аноп тиристорасоединен с клем. мой 29 через разделительный пиоп 37, Одна иэ баэ транзистора 4 через конденсатор 38 и через диоп 40 и резистор 41 - с ано. дом этого же тиристора. Точки соединения разделительных диодов 33, 34 и 35, 36 подключены к шине 6 через выключатели 42 и 43.Работает устройство для управления элект. ромагнитом следующим образом.От положительного полюса источника пита. ния постоянного тока через резистор 1 - 12,потенциометр 13 и диоды 34 - 35 заряжается конденсатор 14 генератора импульсов. Одно. временно до амплитудного значения напряже.ния источника пульсирующего напряжения(шины б, 17) через резисторы 27, 23, 24 и диод 26 заряжается конденсатор 25. Когда напряжение на конденсаторе 4 достигнет поро га открывания транзистора 4, последний откроется и на резисторе 44 сформируется импульс,который через конденсатор 38 и резистор 39поступит на управляющий электрод тиристора2, и он включится. На обмотку трансформатора 28 импульс не пройдет, так как диод40 запертнапряжением поступающим черезрезистор 41 с анода выключенного тиристора2. После включения тиристора 2 заряд конденсатора 14 будет происходить через левуючасть потенияометра 13, резистор 11 и диод34, так как диоды 34, 36 открываются, адиоды 33 и 35 запираются,Второй формируемый на резисторе 44 им.пульс поступит на управляющий электродтиристора 2 и через трансформатор 28 науправляющий электрод форсирующего тиристора 21, Последний включается. Через резистор45 и цепь управления тиристора 1, диод 20и включившийся тиристор 21 проходит ток,вызывающий отпирание тиристора 1. Одновре.менно эа счет перезаряда конденсатора 3тиристор 2 выключается, Для надежного выключения тиристора 2 необходимо, чтобы постоянная времени контура, образованного обмоткой электромагнита 32 и конденсатором3; была значительно больше длительности им.пульсов, возникающих на резисторе 44. Смотка электромагнита окажется подключенной к источнику форсирующего напряжения:к шинам 16 - 17, напряжение между которы.,ми значительно превышает ее номинальное напряжение, и ток в ней быстро нарастает.Через форсирующий тиристор 21 протекаетдвухполупернодный выпрямленный ток, ичтобы он удерживался во включенном сос. тоянии на время, необходимое для форсиров. ки включения электромагнита, параллельнотиристору 21 включен ВС-контур, состоящийиз резисторов 23, 24 и конденсатора 25.Конденсатор 25, разряжаясь через резисторы23-24 и тиристор 21, удерживает его вовключенном состоянии. После разряда конден. 10 сатора 25 тиристор 21 выключается и обмотка электромагнита 32 оказывается подключенной через диоды 37, 15 и тиристор 1 кисточнику номинального напряжения (ши.ны 16, 6). ромагннта к источнику форсирующего напряжения определяется постоянной времени ВС.контура, составленного резисторами 23 24 и конденсатором 25, напряжением источника шин 16, 17) и током удержания тиристора 21, При включенном тиристоре 1 заряд конденсатора 14 происходит через правую часть потенциометра 13, резистор 12 и диод 35, поскольку диоды 33 и 35 открываются, а диоды 34 и Зб закрываются. Когда через интервал времени, определяемый постоянной времени ЙС контура, сосотавленного правой частью потенциометра 13, резистором 12 и конденсатором 14, снова открывается транзистор 4 и на резисторе 44 возникает импульс напряжения, он поступит только на управляющий электрод тиристора 2, так как диод 40 заперт напряжением, поступающим через резистор 41. При включении тиристора 2 с помощью коммутирующего конденсатора 3 отключается тиристор 1, и напряжение на.выходе устройства снижается до нуля, следо- вательно, обмотка электромагнита обесточивается. В дальнейшем работа схемы повторя ется.Длительность включенного и отключенного состояния электромагнита определяется соот. ношением частей потенциометра 13 и резис.торов 11 и 12. Для регулировки длительное. 4 ти периода импульсов предназначен подстроечный резистор 46. Уменьшение времени переключения электромагнита при отключении .осуществляется подключением на выход устройства встречно включенных диода 30 и ста. о билитрона 31.Для нормальной работы триггера и генаратора, выполненного натранзисторе 4, необходимо иде питание осуществлять от источника постоянного тока, для снижения мощности фиды-ра источника питания анод тирпстора 1 подключается к его шине 5 через резистор 47,а для предотвращения разряда конденсатора 5 690570фильтра через обмотку этключенного электромагнита на другие параллельно подключенные потребители служит диод 37.Постоянное включение или отключениеэлектромагнита может осуц 1 ествляться подачей низкого потенциала на точки соединения лио.дов 3336, например, при помощи выключа.телей 42 и 43.Устройство для управления электромагнитом обеспечивает его автоматическое периодическое форсированное переключение с регули.руемыми в широком диапазоне периодом и длительностью импульсов, Схема бесконтакт.на, обладает высокой выходной мощностью,15 обеспечивает форсирование режимов включеДлительность подсоединения обмотки элект. ния и отключения различных электромагнит.ных устройств: фрикционных муфт, клапанов и т.п., что во много раз повышает их быстро.действие и точность работы.Формула изобретенияУстройство для управления электромагнитом,содержащее двухтиристорный триггер, подсое. диненный к источнику постоянного тока, игенератор импульсов с ЯС.контуром в цепи эмиттера одноцереходного транзистора, соеди.ненного через конденсатор с одним иэ тиристо.ров триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения периодического фор.сированного включения и отключения электромагнита с регулируемой скважностью переключения, оно дополнительно снабжено фор.сируницим тиристором, разделительными дио.дами, резисторами, разделительным трансформатором, двумя источниками пульсирующего напряжения и вторым ЯС контуром, причем ка.тод другого из тиристорвв триггера через первый разделительный диод соединен с точкой соединения минуса первого и плюса второго источника пульсирующего напряжения, а управляющий электрод упомянутого тирис.тора соединен через резистор с катодом первого диода, анод которого через второй разделительный диод и форсирующий тирис тор подключен к мйнусу второго источника пульсирующего напряжения, параллельно анод - катоду дополнительного тиристора через третий разделительный диод подключен второй НС-контур, подсоединенный через четвертый разделительный диод и резистор к общей точке соединения источника пульсирующего напряжения, управляющий электрод форсирую.щего тиристора через раэделительньй трансформатор подключен к выходу генератора, а плюс первого источника пулвг 1 руюдцего напряжения подключен к одному из выво.дов для подсоединения электромагнита, аноды тиристоров триггера соединены с конденсатором первого ВС контура через встречноРедак Заказ ираж 923 Подписное швейного комитета СССР ретений и открьоий- 35, Раушская наб., д 76/50 ЦЦИИПИ Государе по делам изо113035, Москва, Ж ППП "Патент", г. Уагород. ул, Проектная 7включенные пятый, шестой, седьмой и вось.11 мой разделительные диоды, и анод другого тиристора триггера через девятый разделительный диод подключен ко второму вы. воду для подсоединения электромагнита. Источники информации, принятые во внима.нйе при экспертизе 81. Тиристоры, Ъхннческий справочник, перевод с английского под ред. Лабунцова В. А, Обухова С. Г, Свиридова А. Ф., нзд. 2.е, доп М., "Энергия", 1971, с, 195, рис. 8 - 20.2, Кублановский Я. С, Схема на четырех. слойных полупроводниковых приборах, М., " нергия", 1971, с, 37-38, рис. 27.