Устройство для управления электромагнитами

Союз Советск ниСоцидпистичесиикРеспублик ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 943905(51) . Кл. Н 01 Н Й 7/32 Ъеударстеенай комитет СССР ао делом изобретений и отерытик(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТАМИ Изобретение относится к телегра-, фии, а именно к устройствам для привода электромагнитов печатающей головки при распечатке информации.Известны схемы управления электро 5 магнитами, например устройства, в которых для привода электромагнитов используются транзисторы, подключенные к источнику питания последовательно с обмоткой электромагнита 11 1 и 21.Известны также схемы управления электромагнитами в которых применена форсировка электромагнитов3 1 и1 .Недостатками известных устройств 15 является то, что при закрывании транзисторного ключа ЭДС самоиндукции обмотки электромагнита суммируется с напряжением источника питания и прикладывается к электродам транзис- И тора, В некоторых схемах управления обмотка электромагнита зашунтирована диодом в обратном направлении относительно источника питания. В этом случае ЭДС самоиндукции, замыкаясь через диод, значительно затягивает время отпускания электромагнита и вызывает дополнительный нагрев области.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее полупроводниковые ключи, силовые электроды которых включены последовательно с обмотками электромагнитов в цепь питания, источник управляющего сигна" ла, два транзистора, диоды, соединенные с силовыми электродами полупроводниковых ключей, стабилитрон, включенные последовательно с обмотками электромагнитов датчики тока, подключенные через схему ИЛИ к пороговому органу, схемы совпадения, первые входы которых подключены к источнику управляющего сигнала, а вторые входы - к выходу порогового органа, дополнительный элемент ИЛИ, входы которого подключены к источнику управляющего сигнала, а выход подключен к базе первого транзистора, коллек943905 тор которого соединен с базой второготранзистора, эмиттерно-коллекториаяцепь которого включена параллельностабилитрону, включенному последовательно с диодом в цепь источника питания 5,Недостатком этого устройства является невысокой КПД из-за рассеяниязапасной энергии в магнитном полеэлектромагнитов на стабилитроне и не одостаточная надежность. в результатесуммирования ЭДС .самоиндукции обмотки с напряжением источника питания,которая прикладывается к электродамключей. 5Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства.Указанная цель достигается тем,цто в устройство для управления электромагнитами, содержащее полупроводниковый ключ, один .из силовых электродов которого соединен с одной изклемм для подключения источника питания, другой силовой электрод подключен к точке соединения одной изклемм для подключения обмоток электромагнитов и одного из электродовдиода, управляющий электрод полупроводникового ключа соединен с выходомсхемы совпадения, пороговый орган,выход которого соединен с одним извходов схемы совпадения, а вход подключен к выходу одного из логицескихэлементов ИЛИ, датчики тока, одни извыводов которых соединены с входами35одной из логицеских элементов ИЛИ,а другие выводы объединены и соединены с другой клеммой для подключения источника питания, другой логицес.кий элемент ИЛИ, вхоцы которого соеЩдинены с входами устройства, введеныдополнительные полупроводниковые ключи и дополнительные диоды, одни изэлектродов дополнительных диодовобъединены .и подключены к одной из45клемм для подключения источника питания, другие электроды дополнительных. диодов подключены к точкам соединениядругих клеим для подключения обмотокэлектромагнитов и одних из силовыхэлектродов дополнительных полупровод 0никовых ключей, другие силовые электроды дополнительных полупроводниковыхключей соединены с одними из выводовдатчиков тока, управляющие электродыдополнительных полупроводниковых клю 55чей. подключена к входам устройства,причем другой электрод диода соединенс другой клеммой для подключения ис 4точника питания, а выход другого логического элемента ИЛИ соединен сдругим входом схемы совпадения.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит полупроводниковый ключ, выполненный на транзисторе 1 и управляемый схемой совпадения2, который включен между одной изклемм для подключения источника питания и выводами электромагнитов 3,которые соединены через диод 4 с другой клеммой для подключения источника питания, Другие выводы электромагнитов 3 соединены с дополнительнымиполупроводниковыми ключами, выполненными на транзисторах 5, и с дополнительными диодами 6,Между транзисторами 5 и другойклеммой источника питания включеныдатчики тока 7, подключенные черезлогический элемент ИЛИ 8 ко входу по"рогового органа 9. Первый вход схемысовпадения 2 через другой логическийэлемент ЙЛИ 10 соединен с входами устройства 11. Второй вход схемы совпадения 2 соединен с выходом пороговогооргана.Принцип действия предлагаемого уст.ройства сводится к следующему.В исходном состоянии, при отсутствии управляющих сигналов на входахустройства 11, на первый вход схемысовпадения и на транзисторы 5 сигналне поступает и транзисторы 5 закрыты.Ток через датчики тока 7 отсутствует.Напряжение на входе порогового органа 9 близко к нулю и с его выходана второй вход схемы совпадения 2 поступает разрешающий сигнал, При появлении хотя бы на одном из входов уст"ройства 11 сигнала последний, поступаячерез элемент ИЛИ 10 на первый входсхемы совпадения 2, открывает транзистор 1 и соответствующий транзистор5 подключая требуемую обмотку электромагнитов 3 к источнику питания.Ток через обмотки электромагнитов3 нарастает по экспоненциальному закону, и при достижении им заданнойвеличины сигнал, поступающий с датчиков тока 7 через схему ИЛИ 8 на пороговый орган 9, .вызывает его срабатывание. При этом на второй вход схемы совпадения 2 подается запрещающийсигнал и она закрывает транзистор 1,отключая тем самым обмотки электромагнитов 3 от источника питания. Ноток в электромагнитах за счет ЭДС са9439 моиндукции сохраняется, проходя через диод 4, датчики тока 7 и открытыетранзисторы 5.Когда величина тока через обмоткипадает ниже заданного значения (определяемого шириной петли гистерезисапорогового органа), он возвращаетсяв исходное состояние и разрешает работу схемы совпадения 2,Так как управляющий сигнал присут ествует на первом входе схемы совпадения 2, то транзистор 1 снова открывается и описанный процесс повторяется,поддерживая в обмотках заданное значение тока, пока на шинах источника 1 Зуправляющего сигнала присутствуетсигнал.После окончания действия управляющих сигналов транзисторы 1 и 5 закрываются. В этом случае ток самоиндукции проходит через диоды 4 и 6 иэнергия, запасенная в магнитном полеэлектромагнита, отдается источникупитания,Повышение КПД достигается за счет 25того, что энергия, запасенная в магнитном поле электромагнитов, послеокончания токового импульса не рассеивается в тепло, как в известныхустройствах, а возвращается в питаю- Зощий источник,Повышение надежности достигаетсятем, что напряжение на электродахсиловых транзисторов во всех режимахне превышает величины питающего напряжения. Если в известном устройст 3ве напряжение на транзисторах достигает 60 В, то в предлагаемом устрой.стве оно не превышает 30 В при сохранении быстродействия электромагнитов,40 Формула изобретения Устройство для управления электро-.4 э магнитами,.содержащее полупроводниковый ключ, один из силовых электродов которого соединен с одной из клемм для подключения источника питания, другой силовой электрод подключен к о точке соединения одной из клемм для подключения обмоток электромагнитов и одного из электродов диода, управ 05 6ляющий электрод полупроводниковогоключа соединен с выходом схемы совпадения, пороговый орган, выход которого соединен с одним из входов схемысовпадения, а вход подключен к выходу одного из логических элементовИЛИ,датчики тока, одни из выводов кото.рых соединены с входами одного из логических элементов ИЛИ, а другие выводы объединены и соединены с другойклеммой для подключения источникапитания, другой логический элементИЛИ, входы которого соединены с вхо"дами устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПДи надежности, в него введены дополнительные полупроводниковые ключи идополнительные диоды, одни из электродов дополнительных диодов объединены и подключены к одной из клеммдля подключения источника питания,другие электроды дополнительных диодов подключены к точкам соединениядругих клемм для подключения обмотокэлектромагнитов и одних из силовыхэлектродов дополнительных полупроводниковых ключей, другие силовые элект-,роды дополнительных полупроводниковыхключей соединены с одними из выводовдатчиков тока, управляющие электродыдополнительных полупроводниковых ключей подключены к входам устройства,причем другой электрод диода соединен с другой клеммой для подключен-.источника питания, а выход другогологического элемента ИЛИ соединен сдругим входом схемы совпадения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеКоц Б.Э. Транзисторный переключатель в схеме выключения электромагнита. - "Приборы и схемы управления",1968, И 6.2, Нитдеев Ю.Е. Схема для увеличения начального тягового усилия электромагнита.-нЭлектричество",1963,1 г 4.Заявка ФРГ М 2515124,кл; В 427/84.4. Патент США М 3519893,кл. Н О 1 Н 47/321 1970Авторскоесвидетельство СССРЕ 828257 по заявке 11 2787598,кл. Н 01 Н 47/32, 25,06,79.943905 Составитель А.Каретникктор С.Тимохина Техред И,Тепер КорректорМ,Коста 6 ПодписноеР ака илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 36/65 Ти ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москвавенного комитета СССетений и открытийЖ, Раушская наб., д