Устройство дистанционного управления исполнительным механизмом

А СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 09) 59 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОтнРытий ЗОБРЕТ ОРСКОМУ Св(21) 3268829/18-24 ляющему электроду первого симистора, (22) 03,04.81 первые выводны заьыкающих контактов (46) 07,09;83. Вюл.ЗЗ первого и второго концевых выключа- (72.) Л.П. Дмитренко .телей соединены с второй клеммой, (53) 62-50(088,8) о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, (56) 1. Авторское свидетельство с целью повышения его надежности, СССР Р 798691, кл. С 05 В 11/01, в нем дополнительно установлены п1979 вый и второй однопереходные транз2. Авторское свиде торы, пятый и шестой резисторы, и Ф 830289, кл. 0 06 в вый й второй потенциометры и разны" (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГОУПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗс вторыми выводами первого и треть- . МОМ, содержащее первый, второй, тре- . его резисторов, второй вывод за)ытий и четвертый диоды, пеРвую клем- кающих контактов первого концевого му, соединенную через последователь- выключателя соединен с анодом пер- Ено включенные первый конденсатоР и вого диода и с первым выводом истабилитрон с второй клеммой, кото- движком первого потенциометра, вторая через последовательно соединен- . . Рой вывод которого соединен с втоные первый симистор н первую обмот- . Рым выводом второго резистора и а ку исполнительного механизма подклюдом второго диода, соединенного чена к первой клемме, которая через катодом с первым выводом третьего .ф последовательно соединенные вторуюконденсатора и эмиттером первого обмотку исполнительного механизмаи второй симистор соединена с вто- однопереходного транзистора, соеди- рой клеммой, пятый диод, соединен- . ненного первой базой с первым выный катодом с вторым выводом перво- " водом пятого резистора и управляюго конденсатора и анодом стабилит- . щим электродом второго тиристора, рона, а анодом через второй конден а второй базой - с второй клеммой, сатор - с второй клеммой, шестой ди- . второй вывод третьего конденсатора од, соединенный катодом с первым . соединен с первым выводом третьего выводом первого резистора и катодомРезистора, вторым выводом пятого репервого тиристора, а анодом - с пер- зистора и катодом четвертого диода, вым выводом второго резистора и . второй вывод замыкающйх контактов через замыкающие контакты первой. второго концевого выключателя сокнопки Включено" - с второй клем- единен с анодом четвертого диода мой, седьмой диод, соединенный ка- и первым выводом и движком . втотодом с первым выводом третьего ре- Рого потенциометра второй вывод эистора и катодом второго тиристора, -. которого соединенен с вторым выводом а анодом - с первым выводом четвер- четвеРтого резистора и анодом третого резистора и через за)икающие . , тьего диода, соединенного катодом контакты второй кнопки "Включено." -р первым выэодом четвертого конденс второй клеммой, анод первого ти- ратора и эмиттером второго одноперистора подключен к управляющему . реходного транзистора, соединенноэлектроду второго симистора, анод Го первой базой с первым выводом второго тирцстора подключен к управ- . шестого резистора и управляющим ер ис ер тельство СССР11/01, 1979 но10404 б 5 электродом первого тиристора, а второй базой - с второй клеммой, второй вывод четвертого конденсатора 1Изобретение относится к устройствам .автоматического управления различного рода исполнительными механизмами, например электродвигателями, электромагнитными клапанаьаю, 5 реверсивными магнитными пускателями, и может найти применение в приводах столов шлифовалыых и строгальных станков.Известно устройство дистанционного управления исполнительным механизмом, содержащее кнопки управления, датчик положения, тепловое реле, КС -цепочку, первый вывод которой соединен с первым выводом обмотки управления асинхронного электродвигателя и анодом первого симистора, второй вывод - с вторым выводом обмотки управления асинхронного электродвигателя и анодбм второго симистора, третий вывод 20 обмотки управления асинхронного электродвигателя подключен через обмотку теплового реле к первому выводу источника переменного . напряжения, второй вывод которого соединен с катодами первого и второго симисторов, резистор, тиристоры и источник постоянного напряжения, нулевой вывод которого подключен через последовательно соединенные первую кноп ку управления и размыкающие контак" ты теплового реле к второму выводу источника переменного напряжения, а второй вывод - к первому выводу резистора, второй вывод которого 35 через заьикакщие контакты второй кнопки управления соединен с управляющим электродом первого тиристора и замыкающими контактами первого датчика положения, через 40 последовательно соединенные разьика ющие контакты второго датчика положения и размюкающие контакты третьей кнопки управления - с анодом первого тиристора, через замыкающие контакты третьей кнопки управления - с управляющим электродом втброго тиристора и замыкающими контактами второго датчика положения, через последовательно соединенные размыкающие контакты первого датчика положения и разиакакщие контакты второй кнопки управленияс анодом второго тиристора, а катоды первого и второго тиристоров соединены соответственно с управляю соединен с первым выводом первого резистора, вторым выводом шестого резистора и катодом первого диода. щими входами первого и второго симисторов 1 .Недостатком укаэанного устройства является его низкая надежность иэза наличия переключающих контактов датчиков положения.Наиболее близким по технической. сущности к предлагаемому является устройство дистанционного управления исполнительнымн механизмами, .содержащее коммутацгонные элементы, датчики положения, первый и второй ключи, первые входы которого соединены через реверсивный механизм с первым выводом источника переменного напряжения, а первые выходыс вторым выводом источника переменного напряжения и первым выводом источника постоянного напряжения, второй вывод которого подключен к выходам первого и второго ограничительных элементов, и вентили, причем второй вход первого ключа подключен через первый вентиль к входу первого ограничительного элемента и через параллельно соединенные первый коммутационный элемент и первый датчик положения - к второму выводу источника переменного напряжения, а второй выход - через второй вентиль к входу второго ограничительного элемента, второй вход второго ключа подключен через третий вентиль к входу второго ограничительного элемента и через параллельно соединенные второй коммутационный элемент и второй датчик положения - к второму выводу источника переменного напряжения, а второй выход - через четвертый вентиль к входу первого ограничительного элемента, входы первого и второго ограничительного элементов соединены соответственно через пятый и шестой вентили с первым выводом третьего коммутационного элемента, второй вывод которого подключен к второму выводу источника переменного напряжения 2.Недостатком известного устройства является его низкая надежность иэза мгновенного переключения Обмоток исполнительного механизма при реверсе.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве дистанционного управления исполнцтельным меха:низмом, содержащем первый, второй; :, третий и четвертый диоды, первую клемму, соединенную через последо-",. вательно включенные первый конден-. сатор и стабилитрон с второй клем-, 5 мой, которая через последовательно .соединенные первыйсимистор и первуюобмотку исполнительного механизма подключена к первой клемме, котораячерез последонательно соединенные вторую обмотку исполнительного ме- ханизма и второй симистор соединена . с второй клеммой, пятый диод, като-. дом соединенный с вторым выводом первого. конденсатора и анодом стабилкт рона, а анодом через второй конден-. сатор - с второй клеммой, шестой ди-, од, катодом соединенный с первымвы- водом первого резистора и катодом первого тиристора, а анодом - с пе 9-, 20 вым выводом второго резистора и ,через замыкающие контакты первой кнопки "Включено" - с второй клеммой, седьмой диод, катодом соединенный с первым выводом третьего резистора 25и катодом второго.тиристора, а анодом - с первым выводом четвертого резистора и через замыкающие контакты второй кнопки "Эключеноп - свторой клеммой, анод первого тирис- . ЗОтора подключен к управляющему элек-:,троду второго симистора, анод вто-,.рого тиристора подключен к управляю- щему электроду первого симистора,первые Выводы эаьикающих контактов первого и второго концевых выключа"-. телей соединены с второй клеммой, дополнительно установлены первыйи второй однонереходиые .Транзисторыпятый и шестой резисторы, первый и второй потенциометры и размыкаю-, щие контакты кнопки "Включено", пер; вым выводом соединенные с анодом ,пятого диода, а вторым выводом - с ВтОРыми Выводами первОгО и тре-45 тьего резисторов, второй вывод за-. . мыкающих контактов первого концево-,: го выключателя соединен с анодомпервого диода и с первым выводом и. движком первого потенциометра, вто" рой вывод которого соединен с, вто-.-50 рым выводом второго резистора и ано,-. дом второго диода, катодом соеди- .-:.: ненного с первым выводом третьего конденсатора и эмиттером первого однопереходного транзистора, первой:базой соединенного с первым выводоипятого резистора и управляющим электродом второго тиристора, а второйбазой - с второй клеммой, второйвывод третьего Конденсатора соединвц 60с первым выводомтретьего резистора вторым выводом пятого резистора ккатодом четвертого диода, второй вывод замюкающих контактов второго .концевого выключателя соединен с .65 анодом четвертого диода и первым выводом и движком Второго;метра, второй вывод которого соединен с вторым выводом четнертого резистора и анодом третьего диода, катодом соединенного с первым выводом четвертого конденсатора и змиттером Второго однопереходного транзистора, первой базой соединенного с первым выводом шестого резистора и управляющим электродом первого тиристора, а.второй базой . - с втброй клеммой, второй нывод четвертого конденсатора соединен с первым выводом первого резистора, вторым выводом шесто,го резистора и катодом первого диода.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устрой ства,.осуществляющего реверсирование исполнительного механизма только в одном направлении упрощенный вариант); на фиг. 2 - полная принципиальная схема устройства, осуществляющего реверсирование исполнительного механизма в обоих направлениях.Устройство содержит исполнительный механизм 1, вторую 2 к первую 3 обмотки исполнительного механизма 1, первые и вторые размыкакщие контакты 4 и 5 исполнительного механизма 1, перные и вторые замыкающие контакты б и 7 исполнительного механизма 1, второй ипервый симисторы 8 и 9, второй тиристор 10, первый конден- сатор 11, стабилитрон 12, второй коиденсатоо 13, первый и третий ре-зисторы 14 и 15,. замыкающие контакты 16 и 17 первого и второго концевых выключателей соответственно, замыкающие контакты 18 и 19 первой и второй кнопок фВключеноф, размыкающие контакты 20 кнопки фВыключено", первый однопереходный транзистор 21, первый потенциометр 22, третий конденсатор 23, пятый резистор 24, первый и второй диоды.25 и 26, первая и вторая клеммы 27 и 28, первый тк" ристор 29, второй однопереходный транзистор 30, второй потенциометр 31, четвертый конденсатор 32, шестой и седьмой третий и четвертый диоды 33, 34, 35 и 36, четвертый, второй и шестой резисторы. 37, 38 и 39 и пятый резистор 40Упрощенный вариант устройства (фиг. 1) включает в себя исполнительный механизм 1, например реверсивный магнитный пускатель с обмотками 2 и 3 управления и контактами 4-7, первый и второй ключи, выполненные в виде скмисторов 9 и 8, тиристор 10, источник постоянного напряжения, состоящий иэ конденсатора 11, стабклитрона 12 и конденсатора 13 сглаживающего фильтра, ог/ раничительные резисторы 14 и 15, замыкающие контакты 16 и 17 пеРвого и второго концевых выключателей, коммутационные элементы - кнопки управления 18-20, пороговый элемент, например рднопереходный транзистор 21 с времязадающим ЙС -контуром, реализованным с помощью потенциометра 22 и конденсатора 23, резистор 24, диоды 25 и 26 и источник переменного напряжения (клеммы 27-28) .В устройстве с автоматическим реверсированием исполниаельного механизма в обоих направлениях 1 фиг. 2) .возможно применение бесконтактных реверсивных.исполнительных электроприводов, например асинхронного электродвигателя, электромагнитов клапанов и т.п. В этом варианте выполнения устройства дополнительно используются тиристор 29,однопереходный транзистор,30,1 С -контур, состоящий иэ потенциоме ра 31 и конденсатора 32, разделительные диоды 33-36 и резисторы 37-39.,устройство по упрощенному варианту работает следующим образом. 35 40 5 исполнительного механизма 1. В качестве контактов концевых выключа телей и кнопок управления могут бытьиспользованы маломощные магнитоуправляезаюе герметические. контакты( герконы). Диод 25 предотвращает заряд конденсатора 23 напряжением, 55 падающим на резисторе 14, а диод 26, исключает перезаряд конденсатора 23 В устройстве с.автоматическим ре" 60 версированием рабочего органа иЬпблнительиого механизма 1 в обоих наПри замыкании контактов одной иэ кнопок управления, например контактов 18 первой кнопки (фиг. 1), отпи= рается сймистор 8 и подает напряжение на обмотку 2 исполнительного механизма 1. Симистор 8 удерживается в открытом состоянии за счет протекания тока через переход катод - управляющий электрод этого симистора, заьыкаются контакты б исполнительного механизма 1 и резистор 14 под действием напряжения на конденсаторе 13. При подаче напряжения на обмотку 2 исполнительного механизма 1 его рабочий орган (не показан) начинает двигаться в прямом направлении. Когда рабочий орган исполнительного механизма 1 достигает первого концевого выключателя, его контакты 16 замыкаются. При этом цепь управления симистора 8 шунтируется через диод 25, Симистор 8 закрывается и обесточивает обмотку 2 исполнительного механизма 1, который останавливается, Через контакты 16 первого концевого выключателя напряжение подается на эмиттер транзистора 21, а через диод 26 - на 8 С -цепочку, состоящий из потенциометра 22 и конденсатора 23. Когда через определенный интервал времени конденсатор 23 эарядится через потенциометр 22 до напряжения отпирания однопереходного транзистора 21, последний )открывается, и конденсатор 23 раз ряжается на резисторе 24, вызывая отпирание тиристора 10. Под действием постоянного напряжения на конден-.саторе 13 сглаживающего фильтра через переход катод - управляющий 5 10 15 20 25 30 электрод симистора 9, тиристор 10, резистор 15 и контакты 20 протекает постоянный ток, удерживающий тиристор 10 в открытом состоянии; Тиристор 10 открывает симистор 9, который подает напряжение на вторую обмотку 3 исполнительного механйзма 1, рабочий орган которого реверсируется. Хотя контакты 16 первого концевого выключателя при реверсировании рабочего органа исполнительного механизма 1 размыкаются, симистор 9 удерживается во включенном положении постоянным током протекающим через замыкающие контакты 7 исполнительного механизма 1 и резистор 15. При достижении рабочим органом исполнительного механизма 1 крайнего положения контакты 17 второго концевого выключателя замыкаются, шунтируя цепь управления симистора 9, который закрывается и снижает напряжение обмотки 3 исполнительного механизма,1, рабочий орган останавливается, Повторное включение исполнительного механизма 1 осуществляется новым замыканием контактов 18 или 19 кнопок управления.Для повторного включения исполнительного механизма 1 с помощью контактов 18 и 19 кнопок управления в направлении,.обратном уже включенному ранее, необходимо размюканием контактов 20 кнопки "Выключено" остановить механизм, а затем нажать .нужнуюкнопку управления "Включеноф и замкнуть контакты 18 (или 19), обеспе-.чивающие отпирание соответствующегосимистора 9(или 8). Остановка устройства осуществляется размыкающимиконтактами 20 кнопки управления"Выключено", При размыкании контактов 20 этой кнопки цепь управлениялюбого из включенных симисторов 8и 9 обесточивается, и симистор 8(или 9) закрывается. Разьыкающиеконтакты 4 и 5 исполнительного механизма 1 исключают одновременную подачу напряжения на обмотки 2 и 3 до падения напряжения на резисторе15правлениях при заьыкании контактов 17 второго концевого выключателя (фиг 2) осуществляется шунтирование анодной цепи тиристора 10 и цепи управ1040465 7 8пения симистора 9 через диод 36, их симистора 8 (или 9) шунтируетсяотключение от источника напряжениячерез диод 33 и тиристор 29 (илии подключение к источнику постоянно- через диод 34 и тиристор 10), вызы-.го напряжения второго времязадающе- " вая отключение обмотки 2 (или 3) ис.го 0 С -контура, состоящего из потен--. полнительного механизма 1. Одноврециометра 31 и конденсатора 32. Когда 5 менно через резистор 38 (или 37) законденсатор 32 зарядится до порога ряжается конденсатор 23 (или 32),.отпирания однопереходного транзисто- открывается транзистор 21 (или 30)ра 30, последний отпирается и откры- , и включаются тиристор 1 Ь и симисвает тиристор 29, Тиристор .29 удер- тор 9 или тиристор 29 и симистор 8,живается в проводящем состоянии за 10 При одновременном нажатии кнопоксчет протекания через него постоянно- управления, т.е. при одновременномго тока, открывает симистор и подает: замыкании контактов 18 и 19, за счетнапряжение на обмотку 2 исполнитель- шунтирования цепей управления симисного механизма 1. В дальнейшем рабо- , торов 8 и 9 через диоды ЗЗ и 34 искта устройства повторяется. 35 лючается их одновременное включениеТаким образом, в устройстве, по-. , и, следовательно, аварийный режим .казанном на фиг. 2, после заьыканияработы устройства.не только контактов 16 первого кон-Потенциометрами 22 и 32. выдержкацевого выключателя происходит оста-, времени может изменяться в требуе.новка рабочего органа механизма 1 20 мых пределах от десятых долей секунд.и через определенную выдержку време- "до .десятков секунд. В качестве пони его автоматическое выключение на роговых элементов в устройстве модвижение в обратном направлении,. как . гут быть Применены двухтранзисторныев схеме, приведенной на фиг. 1, .но .аналоги однопереходных транзисторов,и при замыкании контактов 17 второго 5 динисторы и т.п,концевого. выключателя. Такая выдерж-,.ка времени позволяет полностью оста-, Предлагаемое устройство характериновиться рабочему органу механизмазуется простотой, высокой чувствн 1 и лишь после этого переключать еготельностью к управляющим сигналам кдвижение в противоположном направле" надежностью, позволяет использоватьнии, что исключает перегрузки, преж-:., в нем без каких-либо промежуточныхдевременный износ и выход из строя :, реле простые концевые выключателиисполнительного механизма 1. В уст .и кнопки управления с одним контакройстве могут использоваться бескон-том, исключает динамические перегрузтактные,реверсивные механизмы без . ки исполнительного механизма при репромежуточных реле (магнитных пуска- З 5 версе, при этом возможна нулевая эателей).иих контактов,. например,.: щита устройства.асинхронные электродвигатели, элект- . Изобретение йозволяет почти вромагниты и т,п, При замыкании кон- два раза повысить надежность предлатактов 18 (или 19) любой из кнопок , .: гаемого устройства по сравнению суправления цепь ранее включенного 40 .прототипом.,аз б 928/51 Тираж иипи алП Патент 1040465 Ужгород,Подписное роектная, 4