УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам управления работой электромагнита однокатушечных электромагнитных двигателей возвратно-поступательного движения и может быть использовано в качестве привода для производственных и бытовых машин, в том числе электромагнитных машин ударного действия.
Известно устройство для управления электромагнитным двигателем, содержащее согласующий трансформатор, делитель частоты, содержащий цепочку из последовательно соединенных дросселя, диода, резистора, конденсатора, порогового элемента и вспомогательного тиристора, связывающего общую точку соединения дросселя и диода с управляющим электродом основного тиристора, соединяющего силовую обмотку двигателя с источником питания и подключенного управляющим электродом через пороговый элемент к конденсатору (См. а.с. СССР 655056, МПК Н02Р 7/62).
Недостатком данного устройства является его низкая надежность.
Известно устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее подключенный к силовой обмотке двигателя основной тиристор, к управляющему электроду которого подключены формирователь импульсов, состоящий из резистора и стабилитрона, делителя частоты, состоящий из непосредственно порогового элемента, тиристора, диода и конденсатора, и блока для дифференцирования состоящего из конденсатора и резистора (См. а.с. СССР 997222, МПК Н02Р 7/62).
Недостатком данного устройства является невозможность плавного регулирования скорости работы электромагнитной машины, нечеткость срабатывания силового тиристора из-за дестабилизирующих факторов, например,
температуры окружающей среды, разброса параметров элементов устройства, колебаний напряжения электрической сети.
Техническая задача заявляемого решения состоит в повышении устойчивости, надежности и экономичности работы электромагнитной машины за счет обеспечения четкости срабатывания силового тиристора и реализации возможности плавного регулирования частоты импульсов.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее подключенный к силовой обмотке двигателя основной тиристор, к управляющему электроду которого подключены формирователь импульсов и делитель частоты, снабжено дополнительным источником питания, синхронизатором и оконечным формирователем импульсов, причем делитель частоты выполнен в виде мультивибратора без повторного запуска с переменным резистором, вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй выход которого и выход мультивибратора - к входу формирователя импульсов, выход последнего через оконечный формирователь импульсов связан с управляющим электродом тиристора, кроме того электрическая цепь из последовательно соединенных синхронизатора, делителя частоты и формирователей импульсов подключена параллельно дополнительному источнику питания.
На фиг.1 показана функциональная схема формирователя управляющих импульсов, на фиг.2 - временные диаграммы напряжений в характерных точках.
Устройство содержит: тиристор 1, посредством которого силовая обмотка 2 электромагнита соединена с источником напряжения сети, при этом к управляющему электроду тиристора 1 подключен выход оконечного формирователя импульсов 3, вход которого соединен с выходом формирователя импульсов 4, при этом к его входу подключены один из выходов синхронизатора 5 и выход мультивибратора без повторного запуска 6, содержащий в своей схеме переменный резистор 7, а второй выход синхронизатора 5 подключен
ко входу мультивибратора 6, при этом вход синхронизатора подключен к фазному проводу сети посредством ключа 8. Электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных оконечного формирователя импульсов 3, формирователя импульсов 4, синхронизатора 5 и мультивибратора 6 подключены параллельно к дополнительному источнику питания 9, подключенному к фазовому проводу сети посредством ключа 8.
Практическая реализация предлагаемого устройства выполняется на известных элементах:
- силовой тиристор Т 142-80-9;
- микросхемы сдвоенного D-триггера К 561 ТМ 2 и таймера КР 1006 ВИ 1 (555);
- источник питания по бестрансформаторной схеме с параллельным стабилизатором напряжения на микросхеме КР 142 EH 19 (TL 431).
Устройство работает следующим образом.
Устройство подключается к однофазному источнику переменного напряжения (фиг.2а), при этом замыкается ключ 8 и питающее напряжение подается на устройство питания 9, и на синхронизатор 5, в котором формируются два парафазных синхроимпульса, начало и конец каждого из которых совпадает с моментом перехода сетевого напряжения через нуль, при этом положительные импульсы поступают на вход мультивибратора 6, где из синхроимпульса (фиг.2б) формируется импульс (фиг.2г), начало которого совпадает с началом положительного полупериода напряжения сети (фиг.2а), а длительность определяется частотой следования импульсов управления тиристором 1 и регулируется посредством переменного резистора 7, а отрицательные импульсы и импульсы с выхода мультивибратора 6, направляются на предварительный формирователь 4, в котором формируется прямоугольный импульс положительной полярности (фиг.2д), совпадающий по фазе и длительности с положительным полу периодом напряжения сети, который далее поступает на оконечный формирователь 3, в котором формируются пачки коротких импульсов, синфазных с положительным полупериодом
напряжения сети (фиг.2е) и подаются на управляющий электрод тиристора 1.
При этом обеспечивается срабатывание тиристора при минимально, возможном угле его открывания (фиг.2г), на силовую обмотку 2 электромагнита подается напряжение. Электромагнитный двигатель срабатывает, происходит перемещение сердечника внутри силовой катушки. При прерывании устройством управления подачи напряжения на силовую катушку сердечник электромагнитного двигателя возвращается в исходное положение возвратным устройством, например пружиной. Цикл работы электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения завершен.
Выключение устройства производится размыканием ключа 8.
Предлагаемое устройство позволяет увеличить надежность и удобство в управлении работой электромагнитом электромагнитной машины ударного действия, что обеспечивается подачей на управляющий электрод тиристора пачек вместо одиночных импульсов и их жесткой синхронизацией с напряжением сети, что повышает надежность срабатывания тиристора и обеспечивает его открывание при минимально возможном угле открывания. При этом снижается потребление тока из питающей сети, исключается возможное влияние дестабилизирующих факторов таких, как нестабильность напряжения сети, температурные дрейфы, разброс параметров используемых электронных компонентов.