Электропривод ударного действия

(53)5 Н 02 Р 7/62 Н 02 К 33/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ двтоаСНОММ СвиДКТЯЛьству СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ЮНТ СССР(71) Институт горного дела СО АН(56) Авторское свидетельство СССРР 655056, кл, Н 02 Р 7/82, 1979.Авторское свидетельство СССРР 1315287, кл. В 25 В 13/00, 1986.(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов разном электроинструменте для разрушения строительных материалов,Цель - уменьшение механических вибра.80. 1640809 А 1 ций на корпусе. Устройство содержит катушки прямого хода 1 и обратного хода 2 в пазах магнитопровода 3, Система управления снабжена датчиком 13 направления движения и контактными датчиками верхнего 11 и нижнего положения 12 магнитопровода 3 относительно корпуса. Выход формирователя 10 импульсов через датчики 13 и 12 соединен с управляющим электродом тиристора 9 катушки прямого хода 1, а через датчик 11 - с управляющим электродом тиристора 8 катушки обратного хода. Место установки датчика 12 исключает удары узла магнитопровода 3 по корпусу, а длительность импульсов с Фор- с мирователя 10 обеспечивает подачу электрических импульсов в катушку1640809 прямого хода 1 только такой длительности, которая обеспечивает компенсацию импульса силы, приобретенногомагнитопровода 3 при падении и подняИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в разном электроинструменте для разрушения строительных материалов,Целью изобретения является уменьшение механических вибраций на корпусе.На фиг, 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 и 3 временные диаграммы работы.20Электропривод содержит катушку 1 прямого хода, катушки 2 обратного хода с магнитопроводом 3, находящимся на упоре 4, боек 5, рабочий инструмент 6, источник 7 переменного напряжения, подключенный к катушке 2 обратного хода через силовой тири- стор 8 и через силовой тиристор 9 к катушке 1 прямого хода, Формирователь 10 управляющих импульсов, вход которого соединен с источником переменного напряжения, через датчик 11 верхнего положения соединен с управляющим электродом тиристора 8 и через датчик 12 нижнего положения и датчик 13 направления движения с управляющим электродом тиристора 9, Датчик 12 нижнего положения расположен от упора 4 на расстоянии Ь, равном или большема(Т - ссо)40Ч (Т -)г 2где 7 - максимальная возможная скорость ударного узла при движении вниз на уровне датчиканижнего положения; 45Т - период питающей сети;- длительность управляющегоимпульса. Датчик нижнего положения 12 подключает Формирователь 10 к тиристору катушки 9 прямого хода при движении магнитопровода от места установки датчика вниз до упора, а расстояние Ь гарантирует исключение ударов маг 55 нитопровода об упор, так как за время Т - 1 в катушку 1 рабочего хода обязательно будет подан силовой электрический импульс. тии его до срабатывания датчика верхнего положения 11, обеспечивающегоустановку якоря в исходное положение.3 ил. Датчик 11 верхнего положения находится на расстоянии 1 от датчика 12 нижнего положения, равном или бо- льшем ч + а "ф 2где Ч - максимальная скорость ударного узла при подходе к датчику верхнего положения;Т - длительность управляющегоимпульса;- ускорение свободного падения.Установка датчика 11 на расстоянии 1 от датчика 12 исключает подачу одной и той же полуволны питающего напряжения в катушки рабочегои холостого хода, Одновременная подача электрических импульсов в катушки электромагнитного двигателяснижает энергетические показатели,Конкретное место установки датчиков положения магнитопровода, зависящее от соотношений масс якоряи магнитопровода, скорости якоря имагнитопровода, для каждого конкретного электромагнитного двигателя вибирается или рассчитывается отдельно, а в качестве датчиков положениямогут быть использованы фотоконтактные или магнитные датчики положения,Датчик 13 направления движенияподключает выход формирователя 10к управляющему электроду тиристорарабочего хода 9 при нулевой скоростиударного узла и при перемещении егов сторону рабочего инструмента. Придвижении ударного узла вверх с помощью датчика 13 направления выходформирователя 10 отключается от управляющего электрода тиристора 9 ра"бочего хода, В качестве датчика 13направления может быть использованконтактный датчик,Формирователь 10 запускающих импульсов может быть выполнен, например, на диодах 14-16, динисторах 17 и 18, емкостях 19 и 20, тиристоре21, стабилитране 22 и резисторах 23 и 24 (фиг, 1).Электропривод работает следующим образом.В исходном состоянии магнитопровод находится на упоре 4, а боек 5 на инструменте 6. Датчики нижнего положения 12 и направления 13 подключают выход формирователя 10 к управляющему электроду тиристора 9 прямого хода, Начальный рабочий зазор катушки прямого хода выбирается таким образом, чтобы при подаче электрического импульса в катушку 1 прямого хода магнитапровод поднялся на высоту, при падении с которой да места установки датчика 12 нижнего положения магнитоправод набрал импульс силы, равньп половине импульса силы, приобретенного якорем после подачи электрического импульса в катушку 1 прямого хода, Если в момент включения устройства напряжение пи- тающей сети имеет отрицательное значение или положительные полярности недостаточной длительности, не обеспечивающей устойчивый запуск электромагнитного двигателя, то запуск электромагнитного двигаТеля осуществляется только в следующую положительную полуволну питающего напряжения Это достигается тем, что формирователь 10 генерирует запускающие импульсы длительностью Т только при, увеличении напряжения питающей сетиПри поступлении управляющего импульса с формирователя 10 через датчики направления 13 и нижнего положения 12 на управляющий электрод тиристора рабочего хода 9 (фиг. , й 1) в катушку 1 рабочего хода подается электрический импульс, в результате чего боек 5 остается на инструменте 6, а магнитаправод начинает движение вверх При движении вверх датчик 13 направления движения отключает выход формирователя 10 от управляющего электрода тиристора 9 рабочего хода, поэтому да 1срабатывания датчика 11 верхнего положения управляющие импульсы на тиристоры 8 и 9 не поступают. Использование одного датчика 12 нижнего положения привело бы к повторным подачам управляющих импульсов на тиристор 9 рабочего хода в пусковом режиме и к ликвидации возможности выхода электромагнитного двигателя наустойчивьп режим работы. При срабатывании датчика 11 верхнего положения1 фиг. 2, Т,) в катушку 2 холостого хода подаются электрические им пульсы, в результате чего боек 5 приходит в положение, соответствующееноминальному рабочему воздушному зазору в катушке 1 прямого хода. Придостижении магнитопровада верхнегоположения фиг, 2, С), датчик 13направления подключает выход формирователя к управляющему электродутиристара 9 рабочего хода, поэтомупри опускании магнитопровода до уровня установки датчика 12 нижнего положения (фиг. 2, ) включается катушка 1 прямого хода. Одновременно пода ча электрических импульсов в катушкипрямого 1 и обратного хода 2 исключается, так как при опускании магнитапровода ниже места установки датчика 11 верхнего положения отключает ся выход формирователя 10 от тиристора 8 холостого ходаПри подаче электрического импульса в катушку 1 прямого хода боек 5наносит удар по инструменту 6, магнитоправод поднимается вверх и рабочийцикл повторяется.1Незначительное колебание времениподъема и опускания мдгнитапровадавследствие колебаний напряжения питающей сети не приводит к снижениюустойчивости работы, так как изменение времени движения ударного узлакомпенсируется за счет изменениядлительности напряжения, прнкладыва емого к катушке 1 рабочего хада,Так, при увеличении напряжения питающей сети магнитапровад получаетбольппш импульс силы и время егоподхода к цатчику 11 нижнего лало жения (фиг. 3, й ) увеличиваетсяотносительно времени при номинальном напряжении (фиг 3, э). Увеличение времени движения магнитопро-.вода в пределах длительности импульсаформирователя 10 (фиг, 3, с- й )приводит к тому, чта длительностьнапряжения, приложенного к катушкерабочего хода уменьшится, а кинетическая энергия падающего магнитапровода возрастает, Поэтому в паследующий цикл магнитаправод поднимается на меньшую высоту, время его движения уменьшается и к моменту подходамагнитоправада к датчику 12 нижнегоположения (Фиг. 3, й) он имеет меньшую кинетическую энергию. Длительность напряжения в катушке рабочегохода в данном цикле увеличивается5за счет уменьшения времени движения,а магнитопровод поднимается на большую высоту. Уменьшение в незначительных прецелах питающего напряженияприводит к аналогичным колебанияммагнитопровода, Таким образом, магнитопровод осуществляет колебательныедвижения относительно установившегося режима работы при постоянной частоте ударов,15При значительном увеличении времени подъема и опускания магнитопровода (фиг. 3,) ), например, изза существенного увеличения напряжения питающей сети или отклоненияэлектромагнитной машины от вертикального положения, датчик 12 нижнегоположения срабатывает в момент времени, когда отсутствует напряжениена выходе Формирователя 10 импульсов. 25В этом случае силовой электрическийимпульс в катушку прямого ходаподается в следующий период питающего напряжения, что приводит куменьшению частоты ударов, но не к 30потере устойчивости работы. Магнитопровод в данном случае получает большую кинетическую энергию, поэтомуреакция катушки прямого хода поднимает его на .меньшую высоту и магнитопровод к моменту следующего срабаты 35вания датчика 12 нижнего положенияимеет кинетическую энергию меньше,чем в установившемся режиме работы,Место установки датчика 12 исключа 40ет удары магнитопровода узла покорпусу, а длительность импульсов сФормирователя 10 обеспечивает подачу электрических импульсов в катушку1, прямого хода только такой длитель 45 ности, которая обеспечивает компенсацию импульса силы приобретенногомагнитопровода при падении и поднятии его вверх до срабатывания дат"чика верхнего положения, обеспечивающего установку якоря в исходноеположение,При использовании электроприводаулучшаются условия эксплуатацииблагодаря уменьшению вибраций корпуса, что особенно необходимо вручном инструменте,Формула изобретенияЭлектропривод ударного действия, включающий электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус с установленным в нем с возможностью перемещения вдоль корпуса магнитопроводом с пазами,. катушки прямого и обратного хода, боек и систему управления, со" держащую источник переменного напряжения, два тиристора и Формирователь импульсов управления, причем катушки прямого и обратного хода подключены через тиристоры к источнику переменного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения механических вибраций на корпусе, катушки прямого и обратного хода установлены в пазах магнитопровода, а система управления снабжена датчиком направления движения и контактными датчиками верхнего и нижнего положений магнитопровода относительно корпуса, причем выход Формирователя импульсов через датчик направления движения и датчик нижнего положения соединен с управляющим электродом тиристора катушки прямого хода и через датчик верхнего ноложения с управляющим электродом тиристора катушки обратного хода.1640809 Фиг,16 бФиг. У ель В. Лавроворгентал Корректор А.Обручар Состави Техред М Н. Лаз едак комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 оизводственно-издатель Заказ 1022 Тираж 360 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5