Устройство управления электромагнитным импульсным двигателем возвратно-поступательного движения

дывается к обмотке двигателя и по нейпротекает ток 1, передающий от сетинаибольшую электрическую мощность.В этом случае электромагнитное усилиеможет быть максимальным. Если увеличить угол коммутации, то это приве-дет к уменьшению энергии, поступающей в двигатель из сети, и к падению электромагнитного усилия. 1 ОРассматривают два крайних режима работы двигателя - холостой ход (х.х.), когда практически отсутствует нагрузка - усилие, противодействующее движению якоря, и режим корот кого замыкания (к.з.), при котором механическая нагрузка настолько велика, что якорь остается неподвижным. Считают, что угол коммутации неизменен. 20В режиме х.х. якорь двигателя быстро ускоряется и выбирает рабочий зазор. При этом индуктивность двигателя максимально быстро увеличивается, фронт нарастания тока (см. фиг.З) по логий, длительность импульса большая. Режим х.х. характеризует избыток электромагнитного усилия по сравнению с усилием нагрузки. В этом случае целесообразно уменьшить вводимую в двигатель энергию. В этом режиме, если в момент времени Сим будут измерять значение импульсного тока, то оно будет максимальнья.В режиме к.э, при протекании тока зазор остается неизменным, а индуктивность двигателя минимальной. Ток характеризуется крутым Фронтом, большой ампЛитудой и интенсивным затуханием. В момент 1 ипри к.з. фиксируется минимальное значение тока, В .случае к.з. целесообразно увеличить вводимую в двигатель энергию, т.е. уменьшить угол коммутации Т. Это позволит увеличить электромагнитное усилие до уровня, когда якорь начнет двигаться и совершать полезную работу.Таким образом, на каждом энергетическом уровне (при каждом угле коммутации) существует диапазон нагрузок, 50 при котором режим работы можно считать оптимальньщ. Эти оптимальные нагрузки соответствуют некоторой совокупности оптимальных кривых тока, характеризуемых, по аналогии с рассмот ренным ранее, диапазоном оптимальныхтоков 1 пт сииаоот1 опт макс в момент времени 1:им Другими словами, анализируя величину тока в обмотке двигателя в момент т. м, можно получить данные, характеризующие величину нагрузки, и в случае, если она мала, то уменьшить вводимую в двигатель энергию, а если, она велика, то увеличить энергию и тем самым поддерживать режим работы двигателя на оптимальном по какому- либо критерию, например КПД, уровне.Рассматривая несколько (и) различных дискретных углов коммутации, можно составить таблицу матрицу, каждая строка которой будет характеризовать свой энергетический уровеньим. опт,минопт, мокс (тиЭм.х "опт, мина опг,макс 2Т , 1и 5 м,1 Опт, минОпти макс 1ТП ию и опг,мин ь опт,макс 11Данные для этой таблицы могут быть получены экспериментально и (или) путем математического моделирования и занесены в постоянное запоминающее устройство микропроцессорной системы.Устройство работает следующим образом.После подачи электропитания на схему (см. фиг.1) происходит начальная загрузка программы в микропроцессорную систему и начинается ее выполнение. Первый и второй входы микропроцессорной системы настраиваются на прием информации, выход - на передачу. Переменной Е присваивается значение "1", что соответствует минималь" ному энергетическому уровню, далее в соответствии с Е происходит присвоение переменных Т е Сим 1 ф опт.мина 1с,. С датчика напряжения 4 через айалого-цифровой преобразователь 1 вводится мгновенное значение напряжения питания, как только знак напряжения питания изменится с "- на "+", микропроцессорная система 8 отрабатывает задержку Т 1 и через выход микропроцессорной системы и цифроана- логовый преобразователь 3 выдается356 6 Формула изобретения 1658команда на формирователь импульсов 7для открытия силового тиристорногоключа 6. Ключ открывается, по обмотке двигателя протекает ток, двигательначинает движение, Микропроцессорная5система 8 отрабатывает задержку .,после чего происходит считывание значения с датчика тока 5 через второйвход микропроцессорной системы 8 ивторой аналого-цифровой преобразователь 2 далее это значение сравнивается с допт.мик " 1 О 1 т,Ааксзультате чего Е присваивается новоезначение, и процесс повторяется, ноуже с новыии значениями Е, Т,опт, иинф "опт МоКс (см блок му алгоритма работы микропроцессорной системы с 1 иг.6).Использование предложенного устройства для управления двигатеЛемвозвратно-поступательного движенияпозволит существенно сократить потребление двигателем энергии эа счетобеспечения возможности регулирования 25уровня энергии подаваемых питающихимпульсов при изменении величины нагрузки, т.е. освобождает от необходимости питать двигатель импульсами,рассчитанными на максимальную нагруэ- З 0ку. Использование в предлагаемом устройстве регулирования по косвенномупризнаку - значению тока на характеристическом участке позволяет повысить надежность устройства и системыв целом за счет исключения из конструкции датчика положения и подводимых к нему низкопотенциальных слаботочных проводов, что приводит к увеличению срока службы устройства управления и системы в целом.40 Устройство управления электромагнитньм импульсным двигателем возвратно-поступательного движения, содержагее силовой тиристорный ключ и Формирователь импульсов, о т л и ч а ю - ц е е с я ,тем, что, с целью расширения функцональных воэможностей и увеличения надежности устройства, в него введены датчик тока и датчик напряжения, первый и второй аналогоцифровые преобразователи, цифроаналоговьп преобразователь и микропроцессорная система, вырабатывающая код момента включения по моменту перехода напряжения через ноль и величине тока в заданный момент времени в предыдугем цикле включения, причем выход сети переменного тока соединен с входом слового тиристорного ключа и входом датчика напряжения, выход которого подключен к входу первого аналого-цифрового преобразователя, выход первого аналого-цифрового преобразователя сое динен с первым входом микропроцессорной системы, выход датчика тока через второй аналого-циФровой преобразователь подключен к второму входу микропроцессбрной системы, выход микропро; цессорной системы через цифроаналоговый преобразователь подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом силового тиристорного ключа, выход которого является рабочим выходом устройства, а информационным входом устройства является вход датчика тока..Пата Заказ 2436 Тирак 355 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101