Устройство для управления обнообмоточным электромагнитным двигателем ударного действия

)4 Н 02 Р 7/ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ ностроитгорного д ьныила яшенцев ки 8) ССС82СР82. ельство 7/62, 19 ьство СС 7/62, 19(54) УСТРО ОБМОТОЧНЫМ ЛЕМ УДАРНО (57) Изобр тротехнике электромаг вратно-пос частотой р тоты питаю СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВ О ДЕЙСТВИЯтение относится к э конкретно к управл итными двигателями упательного движени бочих ходов, меньше ей однофазной сети ОДНО- ГАТЕе н озя сй час ил ль(71) Курганский майиинститут и ИнститутСО АН СССР(56) Авторское свидУ 959250, кл. Н 02Авторское свидетУ 997222, кл. Н 02 изобретения состоит в расширении эксплуатационных возможностей и повышении надежности путем регулирования энергии и частоты ударов. Устройство содержит генератор монотонновозрастающих импульсов и формирова"тель импульсов, снабженные регулируемыми резисторами 14 и 4, причемформирователь импульсов выполнен наоднопереходном транзисторе 16, первая база которого подключена к точке соединения резисторов 17 и 18 делителя напряжения, Импульсы тока вобмотке двигателя 1 формирует тиристор 2, в управляющую цепь которого включен вспомогательный тиристор9, силовая цепь которого соединеначерез пороговый элемент 8 и токоограничивающий резистор 7 с конденсатором 6 генератора монотонно возрастающих импульсов, а цепь управления - с резистором 20 формирователя импульсов, 2Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения с частотой рабочих ходов, меньшей частоты5питающей сети, и может Быть использовано для привода прессовых,строительных и других машин ударногодействия.10Цель изобретения - расширение,эксплуатационных возможностей и повышение надежности путем регулироЭвания энергии и частоты ударов,На фиг.1 показана функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов на элементахустройства при заданной частотерабочих ходов, в два раза меньшей,:чем частота источника питания - се 20,монотонно возрастающих импульсов, выполненной в виде цепочки из последовательно соединенных диода 3,анод которого подключен к аноду основного тиристора 2, регулируемого4 и ограничивающего 5 резисторови конденсатора 6, одна обкладка которого соединена с катодом основноготиристора 2, а другая через токоограничивающий резистор 7, пороговыйэлемент 8 и силовую цепь вспомогательного тиристора 9 - с управляющим электродом основного тиристора2, формирователь импульсов, включающий стабилизатор напряжения, выполненный в виде цепочки из последовательно. соединенного диода 10, анодом подключенного к аноду основноготиристора 2, балластного резистора11 и стабилитрона 12, анод которого связан с катодом основного тиристора 2, зарядную цепь, содержащуюконденсатор 13, одна из обкладоккоторого подключена к аноду стабилитрона 12, переменный резистор 14,подключенный одним выводом к като 50ду стабилитрона 12, другим - черезограничивающий резистор 15 к другой.обкладке конденсатора 13, разряднуюцепь, включающую однопереходный,транзистор 16, эмиттер которого55связан с общей точкой соединенияконденсатора 13 и ограничивающегорезистора 15, делитель напряжения выполненный из двух последовательно соединенных резисторов 17 и 18, общая точка которых соединена с первой базой однопереходного транзистора 16 и через резистор 19 с катодом стабилитрона 12,свободный вывод резистора 17 подключен к .аноду стабнлитрона 12, а резистора 18 - к катоду диода 1 О, вторая база одно- переходного транзистора 16 соединена с управляющим электродом вспомо" гательного тиристора 9 и с одним из выводов нагрузочного резистора 20, другой вывод которого связан с анодом стабилитрона 12.Устройство работает следующим образом.После подключения устройства к однофазному источнику переменного напряжения П начинает генерировать электрические колебания генератор монотонно возрастающих импульсов О 1 в) и формирователь импульсов (У о) . При этом скорость нарастания амплитуды импульса на выходе генератора определяется параметрами его . зарядной цепи, которые устанавливаются путем изменения регулируемого резистора 4 в зависимости от требуемой частоты подключения обмотки двигателя 1 к источнику питания таким образом, чтобы после отсчета необходимого количества положительных импульсов напряжение на выходном конденсаторе 6 превышало напряжение пробоя П порогового элемента 8. Аналогично фаза выходных импульсов формирователя импульсов относительно начал периодов напряжения источника питания определяется параметрами его зарядной цепи, которые устанавливаются путем изменения переменного резистора 14 в зависимости от требуемой энергии рабочих ходов, При изменении сопротивления зарядной цепи изменяется скорость нарастания напряжения на конденсаторе 13, а вместе с этим и момент пробоя перехода эмиттер - вторая база однопереходного транзистора .16, включающего цепь разряда конденсатора 13 на нагрузочный резистор 20, который связан с управляющей цепью вспомогательного тиристора 9. При этом параметры зарядной и разрядной цепей формирователя импульсов подобраны таким образом, чтобы за один полупериод, соответствующий проводимости диодания Б и моментом появления импульса тока в нагрузочном резисторе 20, цепи управления вспомогательного тиристора 9 и обмотке двигателя 1. Это позволяет изменять длительность и амплитуду импульса. тока в обмотке двигателя 1, а тем самым и энергию рабочего хода двигателя.Например, как показано на фиг2 пунктиром, при уменьшении заданной энергии рабочего хода сопротивление резистора 14 увеличивают, указанный временной интервал увеличивается, длительность и амплитуда импульса тбка в обмотке двигателяуменьшается, а следовательно, уменьшается и энергия рабочего хода.Использование в качестве порогового элемента формирователя импульсов однопереходного транзистора 16 связано с возможностью изменения напряжения пробоя между его эмиттером и второй базой путем изменения напряжения между его базами, снимаемого с одного из плеч делителя на-. пряжения, подключенного через диод 1 О и обмотку двигателя 1.к питающей сети БУказанная особенность порогового элемента в сочетании со схемой его подключения к источнику питания обеспечивает стабилизацию заданной энергии рабочих ходов двигателя путем параметрической коррекции фазы формируемой последовательности импульсов от возмущения, .вызванного изменением уровня напряжения источника питания. При изменении уровня напряжения источника питания изменяется уровень напряжения между базами однопереходного транзистора 16,что приводит к такому изменению момента появления импульса на резисторе 20, при котором обеспечиваетсяменьшая зависимость энергии рабочегохода от уровня напряжения источникапитания. Так, при уменьшении уровнянапряжения источника питания временной интервал между началом пери 50 ода напряжения источника и моментом появления импульса на резисторе 20 уменьшается. При этом путем подбора соотношений сопротивлений плеч делителя можно получить полную независимость заданной энергии рабочихходов от возмущения, вызванного изменением уровня напряжения источникапитания в определенном диапазоне з 145352541 О, проходил только один полный циклзаряда и разряда конденсатора 13.Если к моменту поступления импульса на управляющий электрод вспомогательного тиристора 9 на конденсаторе 6 напряжение 11 меньше на"пряжения пробоя 0 порогового элемента 8, то вспомогательный тиристор 9 не откроется и, следовательно, не откроется и основной тиристор 2, Если к моменту появления импульса на управляющем электроде вспомогательного тиристора 9 напряжение на конденсаторе 6 больше напряжение пробоя Б порогового элемента8, вспомогательный тиристор 9 откроется и конденсатор 6 разрядитсяна управляющую цепь основного тиристора 2 через резистор 7, порого 20.вый элемент 8 и вспомогательный тиристор 9 0. Основной тиристор открывается и подключает обмотку двигателя 1 к источнику напряжения Б,в результате чего к ней приложен импульс напряжения Б, и проходит импульс тока 1,. Под действием импульса тока в обмотке двигателя 1его якорь перемещается в одну из сторон, совершая рабочий ход с задан 30нойэнергией, После окончания импульса тока в обмотке двигателя 1его якорь возвращается в исходноесостояние упругими элементами, например пружиной, и описанный циклработы устройства повторяется.35При изменении сопротивления зарядной цепи генератора регулируемымрезистором 4 изменяется скоростьнарастания импульсов напряжения навыходном конденсаторе 6, а следовательно, и временной интервал междуначалом заряда выходного конденсатора 6, следующего после его предшествующего разряда, и моментом,при котором напряжение между егообкладками достигнет напряжения пробоя Бпорогового элемента 8, чтоприводит к соответствующему изменению частоты перемещения якоря электромагнитного двигателя.При изменении сопротивления зарядной цепи формирователя импульсовпеременным резистором 14 изменяетсяскорость нарастания импульсов напряжения на конденсаторе 13 формиро" 55вателя импульсов, а следовательно,и временной интервал между началомпериода напряжения источника пита=а5 14 наиболее вероятных изменений заданных значений энергий рабочих ходов.Кроме этого, при использовании предлагаемого устройства возможна дополнительная подстройка заданных значений частоты и энергии рабочих ходов при различного рода длительных и неизменных возмущениях, например, при изменении свойств обраба-тываемых материалов, получаемых вразных партиях от поставщика, в , частности от возмущения, вызванногоустойчивым изменением уровня напряжения источника питания, путем со,ответствующего изменения сопротивлений резисторов 4 и 14,Стабилизация заданных значений частоты и энергии рабочих ходов по,зволяет исключить избыток энергии рабочего хода и, тем самым, устра,нить преждевременный износ элементов двигателя и машин, в результате ,чего повышается надежность и снижается шум; а также использовать установку для выполнения операций, требующих различной энергии рабочего хода в часто переналаживаемых (гибких) производствах.Формула и э о б р е т е н и яУстройство для управления одно- обмоточным электромагнитным двигателем ударного действия, содержащее подключенный катодом к клеммам для подсоединения к однофазной сети переменного тока основной тиристор,формирователь импульсов и генератор монотонно возрастающих импульсов,подключенные входами к аноду и катоду основного тиристора, последовательно соединенные пороговый элемент 53525 6и вспомогательный тиристор, связывающие выход генератора монотонновозрастающих импульсов с управляющим электРодом основного тиристора,причем управляющий электрод вспомогательного тиристора соединен с выходом формирователя импульсов, включающего в себя последовательно соединенные балластный резистор и стабилитрон, а генератор монотонно возрастающих импульсов состоит из последовательно соединенных диода, резистора и конденсатора, вывод которого1 б связан с пороговым элементом,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности путем регулирования энергии и частоты ударов, формиро-ватель импульсов снабжен конденсатором, зарядной и разрядной це 1пями, делителем напряжения, шунтирующим последовательно соединенные бал 25 ластный резистор и стабилитрон, общая точка которых через заряднуюцепь, включающую переменный резистор,соединена с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединенЗО с анодом стабилитрона, разряднаяцепь включает однопереходный транзистор, эмиттером подключенный к первому выводу конденсатора, первойбазой - к средней точке делителя напряжения и через резистор к катодустабилитрона, второй базой - к уп. Равляющему электроду вспомогательного тиристора и через нагрузочныйрезистор к аноду стабилитрона, приэтом балластный резистор через диодподключен к аноду основного тиристора, а резистор генератора монотонно возрастающих импульсов выполненрегулируемым,1453525 Составитель В.АлфнмовРедактор Н.Лазаренко Техред А.Еравчук Корректор И,Муска Заказ 7297/52 Тираж 548ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете ям и113035, Москва, Ж, Раушск 5 Подписное ниям и открыти ая наб., д. 4/ Т СССРоизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,