Устройство для форсированного управ-ления электромагнитом постоянноготока

ронного переключателя коммутирую.щие электроды которого связаны сзадатчиком тока возбуждения,Импульсное накопительное звеносодержит последовательносоединенные разделительный конденсатор,выпрямитель и фильтр.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Последовательно соединенные нестабилизированный источник постоянногонапряжения Е, обмотка 1 возбужденияэлектромагнита, электронный ключтранзистор 2, элемент обратной связи - резистор 3, земляф образуютцепь возбуждения (заряда) электромагнита,15Последовательно соединенные диод4.и резистор 5 Образуют цепь разрядамагнитной энергии электромагнита,подключенную параллельно его обмотке1 возбуждения. Опорный источник питания Е , резисторы 6 - 9, включенные по схеме перестраиваемого делителянапряжения, образуют двухуровневый задатчик тока воздуждения.Электронныйпереключатель - транзистор 10 связансо схемой эадатчика,тока возбуждения и служит для переключения егоуровней настройки, Операционный усилитель 11, последовательная НС-цепь.из конденсатора 12 и резистора 13,включенная между выходом и неинвер-,тирующим входом усилителя 11, образу"ют формирователь циклического режима,Дифференциальный вход усилителя11 включен по схеме сравнения напряжений на резисторах 8 и 3,. а его выход связан ъерез токоограничивающийрезистор 14 с базой транзистора 2.Разделительный конденсатор 15, выпрямитель на диодах 16 и 17, токоограничиваюший резистор 18, Т-образныйЕС-фильтр из резисторов 19 и 20 иконденсатора 21 образуют импульсноенакопительное звено, включенное междуколлектором транзистора 2 и базойтранзистора 10, Ключевой транзистор22 связан со схемой задатчика токавозбуждения и подключен базой к источнику входного сигнала Пц, предназначенному для управления переключателем электромагнита 1,Работа устройства заключается вследующем,В начальном состоянии положительным входным сигналом Уц транзистор22 открыт, напряжение.на резисторе8 равно нулю, выходное напряжение усилителя 11 отрицательно (обеспечивается дополнительным смещением нуляусилителя), конденсатор 12 черезрезисторы 13 и 8 заряжен до уровня 60отрицательного выходного напряженияусилителя 11 (по цепи заряда: выходусилителя 11-конденсатор 12-резистор13-резистор 8-земля), транзистор 2 эаПерт, ток возбуждения в об. мотке электромагнита 1 и напряжениена резисторе 3 равны нулю, транзистор10 закрыт.При снятии сигнала Бв транзистор 22 запирается, с резистора 8снимается положительное опорное напряжение, соответствующее заданномууровню тока притяжения электромагнита, в результате чего на выходеусилителя 11 скачкообразно возникаетположительное напряжение, Конденсатор 12 перезаряжается до положительного выходного напряжения усилителя 11. Транзистор 2 открывается,в обмотке возбуждения электромагнита 1 начинает протекать ток (повышеуказанной цепи возбуждения), нарастающий во времени по экспонентес постоянной времени, равной отношению индуктивности обмотки возбуждения электромагнита к суммарному активному сопротивлению цепи возбуждения,В момент достижения током возбуждения заданного уровня (тока притяжения) напряжение на резисторе 3 сравнивается, а затем начинает превышатьопорное напряжение, снимаемое с резистора 8. На выходе усилителя засчет действия положительной обратной связи через конденсатор 12 и резистор 13 скачкообразно возникает отрицательное напряжение, при этомтранзистор 2 запирается, Конденсатор12 начинает перезаряжаться до отрицательного выходного напряженияусилителя 11, однако его зарядныйток, протекающий через резисторы 13и 8 и спадаюдкй во времени по экспоненте с постоянной времени вышеука-.занной. зарядной цепи,создает на резисторе 8 и неинвертирующем входеусилителя 11 отрицательное напряжение,которое удерживает усилитель вуказанном состоянии, а транзистор2 остается в запертом состоянии. Токвозбуждения в обмотке электромагнита1 под действием его ЭДС самоиндукции начинает протекать через резистор 5 и диод 4 и спадает во временипо экспоненте с постоянной времени,равной отношению индуктивности электромагнита к суммарному активномусопротивлению. вышеуказанной цепиразряда магнитной энергии электромаг.нита. Напряжение на резисторе 3 приэтом равно нулю,В момент, когда зарядный ток конденсатора 12 сравняется с током, протекающим через резисторы 6,7 и 8, а затем станет меньше его, на резисторе 8 и неинвертирующем входе усилителя 11 возникает положительное напряжение. В результате действия положительной обратной связи на выходе усилителя скачкообразно возникает положительное напряжение, транзйстор 2 снова открывается.832 б 17 Формула изобретения 1, Патент ФРГ Р 2208135,кл, 212/01, 1974, 2. Патент США Р 3549955,кл; Н 01 Н 47/32, 1970. Так устанавливается циклическийрежим работы устройства, когда длительность закрытого состояния транзистора 2 постоянна (определяетсяпараметрами схемы), а длительностьего открытого состояния автоматически регулируется для поддержаниязаданного тока возбуждения электромагнита. При этом длительностьпервого цикла значительно большедлительности каждого последующегоцикла ,так как ток возбуждения впервом цикле нарастает с нуля, аначиная со второго цикла - колеблется в небольших пределах (снижаясь ниже заданного уровня .на малую величину, зависимую от выбираемой длительности запертого состояния транзистора 2).В первом и последующих циклах работы устройства после запирания транзистора 2 зарядные импульсы тока конденсатора 15 через диод 16 и резистор 19 заряжают конденсатор 21 (диод17 и резистор 18 служат для перезаряда конденсатора 15), Напряжение, накапливаемое на конденсаторе 21, поступает через резистор 20 на базутранзистора 10, За один или несколько циклов это напряжение становитсядостаточным для отпирания транзистора (время заряда конденсатора 21выбирается малым по сравнению с длительностью первого цикла). В результате этого транзистор 10 открывается, резистор 9 шунтирует схему задатчика тока возбуждения, опорноенапряжение на выходе задатчика снижается до уровня, соответствующегозаданному току удержания электромагнита, Устройство начинает автоматически поддерживать новое заданное значение тока возбуждения. 40При подаче сигнала Пустройствобыстро переключается в йачальное состояние.Таким образом, в устройстведлительность стадии форсированияэлектромагнита определяется в основном длительностью первого цикла,которая изменяется при изменениипараметров электромагнита итаким образом снижается потребле-ние энергии в электромагните,Введение .конденсатора 12 и резистора.13 в цепь положительной обратной связи усилителя 11 стабилизирует частоту циклов (переключенийтранзистора 2) при значительных55 изменениях индуктивности и активного сопротивления электромагнита,что дополнительно улучшает качествоработы устройства (так как приуменьшении частоты циклов снижается динамическая точности устройства,а при увеличении частоты увеличивается рассеиваемая мощность на транзисторе 2 за счет фронтов импульсов) . 1. Устройстьо для форсированногоуправления электромагнитом постоянного тока, содержащее цепь из последовательно соединенных нестабилизированного источника постоянного напряженияэлектромагнита, электронного ключа и элемента обратной связи,причем электромагнит зашунтированцепью разряда его магнитной энергии,а также задатчик тока 1 возбужденияи формирователь циклического режимапри этом выходы задатчика тока возбуждения и элемента обратной связиподключены по схеме сравнения,ковходу формирователя циклического режима, а его выход связан с управляющим входом электронного ключа, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюпотребления энергии в электромагните,оно снабжено импульсным накопитель"ным звеном и электронным переключателем, при этом вход импульсногонакопительного звена связан сточкой соединения электронного ключаи электромагнита, а выход - с управляющим входом электронного переключателя,коммутирующие электроды которого связаны с .задатчиком тока возбуждения,2, Устройство по п.1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что импульсное накопительное звено выполненов виде соединенных последовательноразделительного конденсатора, выпрямителя и фильтра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе/65 Тираж 784 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набое Заказ 3646 д,4 Филиал ППП фПатент , г. Ужгород, ул,Проектная, 4