Спосіб керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою і пристрій для його здійснення

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою, що включає ступеневе керування включенням електромагніта виконавчого пристрою, під час першого ступеня якого на обмотку електромагніта подають підвищену напругу, а під час другого ступеня на обмотку електромагніта подають знижену напругу, який відрізняється тим, що керування здійснюють за чотириступеневим принципом при використанні одного джерела живлення та з можливістю забезпечення на відповідному ступені керування як підвищеної, так і зниженої напруги, при цьому протягом першого ступеня, що є ступенем накачування, накопичувальний конденсатор заряджають до підвищеної напруги імпульсами струму підвищеної частоти, що надходять від індуктивності обмотки електромагніта в процесі імпульсної стабілізації середнього струму, що протікає по обмотці від джерела живлення, причому рівень середнього струму підтримують вищим струму утримування, але нижчим струму втягування якоря електромагніта, цю підвищену напругу накопичувального конденсатора підтримують на заданому рівні за допомогою переривання процесу накопичування за сигналом негативного зворотного зв'язку по напрузі, у другому ступені, що є ступенем форсування, обмотку електромагніта за сигналом керування підключають до накопичувального конденсатора на час, достатній для втягування якоря електромагніта, а середній струм форсування, що багаторазово перевищує струм втягування якоря, підтримують на заданому рівні за допомогою імпульсної стабілізації струму, під час третього ступеня, що є ступенем утримування, середній струм утримування, що перевищує струм відпадання якоря і протікає від джерела живлення, підтримують на заданому рівні за допомогою імпульсної стабілізації протягом всього часу надходження сигналу керування, протягом четвертого ступеня, що є ступенем паузи, обмотку електромагніта цілком відключають від живлення на час, необхідний для повернення якоря електромагніта у вихідне положення для запобігання його утримуванню під час наступного ступеня накачування.

2. Електронний комутатор для керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою, що містить перший і другий електронні ключі, обмотку електромагніта виконавчого пристрою, зворотний перший діод, анод якого з'єднаний з другим негативним виводом обмотки електромагніта, і прямий другий діод, через який позитивний вивід джерела живлення підключений до виходу першого електронного ключа, вхід керування якого приєднаний до виходу першого обмежувача тривалості імпульсів, а вхід керування другого електронного ключа підключений до виходу першого інвертора, який відрізняється тим, що в нього додатково введені другий обмежувач тривалості імпульсів, другий і третій інвертори, логічний елемент 2АБО-НІ, логічний елемент 2І, ще п'ять діодів, два конденсатори і сім резисторів, причому вхід першого електронного ключа з'єднаний з катодом першого діода безпосередньо, а з негативним виводом джерела живлення - через перший накопичувальний конденсатор, та з'єднані послідовно перший і другий резистори, вихід вказаного першого електронного ключа з'єднаний з першим виводом обмотки електромагніта, другий вивід якої з'єднаний з негативним виводом джерела живлення через послідовно з'єднані другий електронний ключ і третій резистор, а вихід другого електронного ключа підключений через четвертий резистор до точки з'єднання катодів усіх додаткових діодів, до входу першого інвертора і першого виводу другого конденсатора, другий вивід якого підключений до виходу другого інвертора, вхід якого зв'язаний з точкою з'єднання виходу першого інвертора і входу керування другого електронного ключа, анод третього діода з'єднаний з виходом елемента 2І, перший вхід якого зв'язаний з точкою з'єднання першого і другого резисторів, а другий вхід - з виходом третього інвертора, з першим входом елемента 2АБО-НІ, з входом другого обмежувача тривалості імпульсів і, через п'ятий резистор, з анодом четвертого діода, анод п'ятого діода з'єднаний через шостий резистор з точкою з'єднання входу керування першого електронного ключа, другого входу елемента 2АБО-НІ і виходу першого обмежувача тривалості імпульсів, анод шостого діода з'єднаний через сьомий резистор з виходом елемента 2АБО-НІ, анод сьомого діода з'єднаний з виходом другого обмежувача тривалості імпульсів, а вхід керування пристроєм з'єднаний з входами першого обмежувача тривалості імпульсів і третього інвертора.

Текст

1. Спосіб керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою, що включає ступеневе керування включенням електромагніта виконавчого пристрою, під час першого ступеня якого на обмотку електромагніта подають підвищену напругу, а під час другого ступеня на обмотку електромагніта подають знижену напругу, який відрізняється тим, що керування здійснюють за чотириступеневим принципом при використанні одного джерела живлення та з можливістю забезпечення на відповідному ступені керування як підвищеної, так і зниженої напруги, при цьому протягом першого ступеня, що є ступенем накачування, накопичувальний конденсатор заряджають до підвищеної напруги імпульсами струму підвищеної частоти, що надходять від індуктивності обмотки електромагніта в процесі імпульсної стабілізації середнього струму, що протікає по обмотці від джерела живлення, причому рівень середнього струму підтримують вищим струму утримування, але нижчим струму втягування якоря електромагніта, цю підвищену напругу накопичувального конденсатора підтримують на заданому рівні за допомогою переривання процесу накопичування за сигналом негативного зворотного зв'язку по напрузі, у другому ступені, що є ступенем форсування, обмотку електромагніта за сигналом керування підключають до накопичувального конденсатора на час, достатній для втягування якоря електромагніта, а середній струм форсування, що багатора 2 (19) 1 3 87359 4 інвертора і входу керування другого електронного ключа, анод третього діода з'єднаний з виходом елемента 2І, перший вхід якого зв'язаний з точкою з'єднання першого і другого резисторів, а другий вхід - з виходом третього інвертора, з першим входом елемента 2АБО-НІ, з входом другого обмежувача тривалості імпульсів і, через п'ятий резистор, з анодом четвертого діода, анод п'ятого діода з'єднаний через шостий резистор з точкою з'єднання входу керування першого електронного ключа, другого входу елемента 2АБО-НІ і виходу першого обмежувача тривалості імпульсів, анод шостого діода з'єднаний через сьомий резистор з виходом елемента 2АБО-НІ, анод сьомого діода з'єднаний з виходом другого обмежувача тривалості імпульсів, а вхід керування пристроєм з'єднаний з входами першого обмежувача тривалості імпульсів і третього інвертора. Винахід відноситься до області імпульсної техніки і може бути використане для керування різними виконавчими пристроями, зокрема, електромагнітними форсунками як рідкого, так і газоподібного палива в системах живлення двигунів внутрішнього згоряння (ДВС). Відомий електронний комутатор, що форсує, [Журнал «Радіо» №10, 1993, стор.32. В.Костюк «електронний комутатор, що форсує»], у якому реалізується двоступінчастий спосіб керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою. Спосіб реалізує двохступіневий принцип керування і полягає в наступному. Обмотку електромагніта виконавчого пристрою в процесі включення під час першої ступіні короткочасно приєднують до джерела підвищеної напруги, а під час другої ступіні після втягування якоря електромагніта його утримують у включеному стані за допомогою струму від джерела зниженої напруги, тобто підключають до джерела зниженої напруги. Час підключення обмотки електромагніта до джерела підвищеної напруги або час форсировки задають за допомогою обмежника тривалості імпульсів мінімальним, але достатнім для втягування якоря. Таким чином, у способі передбачено швидке наростання струму при втягуванні якоря і зменшення його при утриманні якоря. Спосіб, реалізований зазначеним пристроєм, є найбільш близьким до того, що заявляється, за технічною суттю й обраний авторами як прототип. При всіх безперечних достоїнствах способу йому властиві наступні недоліки: - обмежена область застосування, тому що неможливо здійснити процес керування при наявності тільки однієї номінальної напруги живлення, наприклад, при керуванні форсунками в системах живлення ДВС; - недостатня швидкодія при включенні через невелику крутість наростання струму форсировки через необхідність істотного обмеження підвищеної напруги при відсутності нормування амплітуди струму форсировки; недостатня швидкодія при відключенні через те, що в період спаду струму не передбачена можливість прискореного його припинення; - надлишкове споживання електроенергії на ступіні форсировки через надлишковий ріст струму форсировки після втягування якоря. В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу керування форсованим включенням електромагнітного виконавчого пристрою за рахунок використання чотирьохступіневого принципу керування і джерела живлення з одним джерелом напруги і нового алгоритму керування відомими активними силовими елементами і забезпечення наступного технічного результату: - розширення області застосування на об'єкти з одною номінальною напругою живлення; - виключення необхідності перетворення постійної напруги в постійну підвищену і постійну знижену; - досягається істотне збільшення швидкості наростання струму форсировки за допомогою додаткового збільшення підвищеної напруги без надлишкового росту струму форсировки після втягування якоря електромагніта і, як наслідок, зниження споживання електроенергії. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі, що включає ступінчате керування форсованим включенням електромагніту під час першої ступіні якого обмотку електромагніта підключають до джерела підвищеної напруги, а під час другої ступіні обмотку електромагніта підключають до джерела зниженої напруги відповідно до винаходу керування здійснюють по чотирьохступіневому принципу при одному джерелі живлення , що забезпечує на визначених ступінях як знижену, так і підвищену напругу, а саме: протягом першої ступіні, називаною ступінню накачування, під час відсутності сигналів керування електронним комутатором, що форсує, за допомогою додаткового накопичувального конденсатора, введеного в схему пристрою замість джерела живлення підвищеної напруги, заряджають до підвищеної напруги імпульсами струму підвищеної частоти, що надходять від індуктивності обмотки електромагніта в процесі імпульсної стабілізації середнього струму, що протікає по обмотці від джерела живлення, на рівні вище струму утримання, але нижче струму втягування якоря. Цю підвищену напругу конденсатора під час відсутності сигналів керування підтримують на заданому рівні за допомогою переривання процесу накачування по сигналах негативної обробки зв'язку по напрузі, у другій ступіні, називаною ступінню форсировки, обмотку електромагніта за сигналом керування комутатором підключають до накопичувального конденсатора на час, достатній для втягування якоря електромагніта, а середній струм форсировки, багаторазово перевищуючий струм утягування якоря, підтримують на заданому рівні за допомогою імпульсної стабілізації струму . Під час третьої ступіні, називаною ступінню утримання, середній струм утримання, трохи перевищуючий струм від 5 падіння якоря, протікає від джерела живлення і підтримують на заданому рівні також за допомогою імпульсної стабілізації струму протягом всього іншого часу сигналу керування комутатором. Протягом четвертої ступіні, називаною ступінню паузи, обмотка електромагніта цілком відключають на час, необхідний для повернення якоря електромагніта в вихідне положення під дією поворотної пружини, щоб запобігти його утримання під час наступної ступіні накачування. Для здійснення даного способу пропонується пристрій - електронний комутатор, що форсує. Відомий електронний комутатор, що форсує, [Журнал «Радио» №10, 1993р. стор.32, В.Костюк, «электронный форсирующий коммутатор»], що обраний як прототип пропонованого винаходу, як найбільш близький за сукупністю ознак. Цей комутатор містить з'єднані послідовно між позитивним виводом джерела живлення підвищеної напруги і загальним негативним виводом джерела живлення, перші і другий електронні ключі і обмотку електромагніта. Позитивний вивід джерела живлення зниженої напруги підключений до точки з'єднання ключів через перший діод. Другий зворотний діод підключений паралельно обмотці електромагніта. Вихід другого ключа приєднаний до входу керування першого ключа через обмежник тривалості імпульсів, а вивід входу керування пристроєм з'єднаний із входом керування другого ключа через інвертор. Відомий пристрій реалізує двохступіневий принцип керування електромагнітом, завдяки чому його обмотка в процесі включення спочатку короткочасно приєднується до джерела підвищеної напруги через обидва ключі, а після втягування якоря електромагніта він утримується у включеному стані за допомогою струму від джерела зниженої напруги, що надходить через другий ключ. Час підключення обмотки електромагніта до джерела підвищеної напруги, або підчас форсировки, за допомогою обмежника тривалості імпульсів задається мінімальним, але достатнім для втягування якоря, а весь інший час включення обмотка підключена до джерела зниженої напруги. Оскільки струм утримання якоря електромагніта звичайно приблизно в три рази менше струму втягування, а часом форсировки при великій тривалості включення можна зневажити, такий комутатор дозволяє значно знизити споживання електроенергії. При великій частоті включень електромагніта, наприклад, у форсунках систем живлення автотранспортних засобів (АТС), пристрій істотно підвищує їхню швидкодію завдяки збільшеному струмові втягування якоря і зменшеному струмові його відпускання. Недоліками відомого пристрою є: - обмежена область його застосування, оскільки він непрацездатний, якщо в схемі живлення крім номінального немає підвищеної і зниженої напруг; - складність, тому що при відсутності в схемі живлення підвищеної і зниженої напруг пристрій повинний бути доукомплектований підвищувальним і понижуючим перетворювачами постійної напруги в постійне (наприклад, на АТС - низька 87359 6 надійність, оскільки відсутні які-небудь засоби захисту або обмеження струмів короткого або виткового замикань в обмотці електромагніта, через що електронні ключі цілком виходять з ладу в цих випадках, і, крім того, наприклад на АТС, замість одного комутатора доводиться використовувати три приблизно рівних по складності електронні пристрої; - завищені масогабаритні показники через використання трьох електронних пристроїв замість одного, причому, маса і габарити кожного з перетворювачів перевищують масу і габарити самого комутатора; - недостатня швидкодія при включенні через невелику крутість наростання струму форсировки через необхідність істотного обмеження підвищеної напруги при відсутності інших засобів нормування амплітуди струму форсировки; - недостатня швидкодія при відключенні через те, що в ланцюзі спаду струму немає ніяких засобів прискорення його припинення крім активного опору обмотки електромагніта і спадання напруги на зворотному діоді; - надлишкове споживання електроенергії на ступіні форсировки через невиправданий ріст струму форсировки після втягування якоря. В основу винаходу поставлена задача удосконалення електронного комутатора, що форсує, за рахунок здійснення принципу чотирьохступіневого керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою і використання нового алгоритму керування відомими активними силовими елементами забезпечити наступний технічний результат: розширення області застосування комутатора; - спрощення схеми комутатора; - підвищення надійності комутатора; - зниження масогабаритних показників пристрою; - підвищення швидкодії пристрою; - зниження споживання електроенергії. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в пристрій, що містить з'єднані послідовно перші і другий електронні ключі й обмотку електромагніта виконавчого пристрою, а також зворотний перший діод, анод якого з'єднаний із другим негативним висновком обмотки електромагніта, і прямій другий діод, через який позитивний вивід джерела живлення підключений до виходу першого електронного ключа, вхід керування якого приєднаний до виходу першого обмежника тривалості імпульсів, а вхід керування другого ключа підключений у виходові першого інвертора, вхід якого зв'язаний з виводом входу керування пристроєм, згідно винаходу уведені додатково другий обмежник тривалості імпульсів, другий і третій інвертори, логічний елемент 2АБО-НІ, логічний елемент 2І, третій, четвертий, п'ятий, шостий і сьомий діоди, два конденсатори і сім резисторів, причому, вхід першого ключа з'єднаний з катодом першого діода безпосередньо, а з негативним виводом джерела живлення - через перший накопичувальний конденсатор і з'єднані послідовно перший і другий резистори, його вихід - з першим виводом обмотки електромагніта, другий вивід якого з'єднаний з 7 негативним виводом джерела живлення через послідовні другий ключ і третій резистор, а вихід другого ключа також підключений через четвертий резистор до точки з'єднання катодів усіх додаткових діодів, входу першого інвертора і першого виводу другого конденсатора, другий вивід якого підключений до виходу другого інвертора, вхід якого зв'язаний із точкою з'єднання виходу першого інвертора з входом керування другого ключа; анод третього діода з'єднаний з виходом елемента 2І, перший вхід якого зв'язаний із точкою з'єднання першого і другого резисторів, а другий - з виходом третього інвертора, з першим входом елемента 2АБО-НІ, із входом другого обмежника тривалості імпульсів і, через п'ятий резистор, - з анодом четвертого діода; анод п'ятого діода з'єднаний через шостий резистор із точкою з'єднання входу керування першого ключа, другого входу елемента 2АБО-НІ і виходи першого обмежника тривалості імпульсів: анод шостого діода з'єднаний через сьомий резистор з виходом елемента 2АБО-НІ; анод сьомого діода з'єднаний з виходом другого обмежника тривалості імпульсів; а вивід входу керування пристроєм з'єднаний з входами першого обмежника тривалості імпульсів і третього інвертора. На Фіг.1 приведена принципова схема пропонованого пристрою. На Фіг.2 - епюри, що пояснюють принцип дії пропонованого пристрою, де: А - сигнал керування пристроєм; Б - сигнал на виході третього інвертора; В - сигнал на виході першого обмежника тривалості імпульсів (час форсировки); Γ - сигнал на виході елемента 2АБО-НІ (час утримання якоря); Д - сигнал на виході першого інвертора; Ε - сигнал на виході другого обмежника тривалості імпульсів (час паузи); Ж- сигнал на виході елемента 2І; З - епюра підвищеної напруги; И - сигнали напруги на третьому резисторі (імпульси струму в шунті); К - сигнали на виході другого інвертора. Пристрій містить: вивід 1 входу керування пристроєм, третій інвертор 2, перший обмежник 3 тривалості імпульсів, другий обмежник 4 тривалості імпульсів, логічний елемент 5 2АБО-НІ, логічний елемент 6 2І, перший інвертор 7, третій діод 8, шостий резистор 9, п'ятий діод 10, сьомий резистор 11, шостий діод 12, сьомий діод 13, п'ятий резистор 14, четвертий діод 15, другий інвертор 16, другий конденсатор 17, другий електронний ключ 18, четвертий резистор 19, третій резистор 20, перший електронний ключ 21, перший накопичувальний конденсатор 22, обмотка 23 електромагніта, перший діод 24, перший резистор 25, другий резистор 26, другий діод 27, позитивний висновок 28 джерела живлення. Вивід 1 входу керування пристроєм з'єднаний із входами інвертора 2 і обмежники 3. Вихід інвертора 2 з'єднаний із входом обмежника 4, першим входом елемента 5 і другим входом елемента 6. До входу інвертора 7 підключений: вихід елемента 6 через діод 8, вихід обмежника 3 через послідовні 87359 8 резистор 9 і діод 10, вихід елемента 5 через послідовні резистор 11 і діод 12, вихід обмежника 4 через діод 13, вихід інвертора 2 через послідовні резистор 14 і діод 15, вихід інвертора 16 через конденсатор 17 і вихід ключа 18 через резистор 19. Цей же вихід ключа 18 також з'єднаний з негативним виводом джерела живлення через резистор 20. Вхід ключа 21, вхід керування якого підключений до виходу обмежника 3, з'єднаний з негативним виводом джерела живлення через конденсатор 22, із точкою з'єднання другого виводом обмотки 23 і входу ключа 18 - через зворотний діод 24, з першим входом елемента 6 через резистор 25, а цей вхід також підключений до негативного виводу джерела живлення через резистор 26. Вихід ключа 21 з'єднаний з першим виводом обмотки 23 безпосередньо, а через зворотний діод 27-3 позитивним виводом 28 джерела живлення. У процесі роботи пристрою після включення живлення при відсутності сигналу керування (сигнал «0» на висновку 1) на виході інвертора 2 встановлюється сигнал «1» (Фіг.2-Б) на весь час до надходження сигналу керування, а на виході обмежника 4 сигнал «1» (Фіг.2-І) з'являється на час, що відповідає заданій паузі між сигналами керування, необхідної для забезпечення гарантованого відпускання якоря електромагніта у вихідне положення під дією поворотної пружини. Після закінчення паузи робота пристрою починається зі ступіні накачування. На виходах обмежників 3, 4 і елементи 5 установлюється сигнал "0" (Фіг.2-У,Г,Е). Накопичувальний конденсатор 22 виряджений, тому на виході елемента 6 також сигнал "0" (Фіг.2-Ж). Напруга зсуву на вході інвертора 7 визначається дільником напруги, утвореним резисторами 14, 19 і 20. Воно менше порога переключення інвертора 7, тому на його виході встановлюється сигнал "1" (Фіг.2-Д). Ключ 18 відкривається. Через ключ 18 і діод 27 обмотка 23 підключаються до напруги бортової мережі, і через резистор 20, що виконує роль шунта, починає протікати струм (Фіг.2-И). За допомогою опору резистора 14 зсув вибирається таким, щоб інвертор 7 переключився після того, як струм в обмотці 23 наблизиться до значення трохи менше струму втягування якоря електромагніта. Амплітуди струму накачування виміряються у виді спадання напруги на шунті 20. На виході елемента інвертора 7 з'являється сигнал "0" (Фіг.2-Д). Ключ 18 закривається, і під дією ЭДС самоіндукції, що виникає в індуктивності обмотки 23, конденсатор 22 заряджається імпульсом струму, що проходить по ланцюзі: діод 24, конденсатор 22, джерело харчування, діод 27, тобто відбувається операція накачування. Після короткої паузи, обумовленої часом заряду конденсатора 17 з виходу інвертора 16 (Фіг.2-ДО), інвертор 7 знову переключається сигналом «0» на його вході (Фіг.2-Д), ключ 18 відкривається, і знову починається процес нагромадження енергії в обмотці 23 без утягування якоря електромагніта з наступним скиданням її в накопичувальний конденсатор 22. Далі процес імпульсного заряду цього конденсатора 22 продовжується, як описано вище, (Фіг.2-3) доти, поки напруга на першому вході елемента 6 не перевищить поріг 9 його переключення. Сигнал «1», що з'являється на виході елемента 6 (Фіг.2-Ж), через діод 8 надходить на вхід інвертора 7 і перериває процес заряду конденсатора 22 доти, поки напруга на ньому не упаде нижче заданого за допомогою дільника напруги, виконаного на резисторах 25 і 26, рівня. Таким чином, індуктивність обмотки 23 використовується для підтримки заряду накопичувального конденсатора 22, а підвищена напруга на його обкладках завжди готова до забезпечення форсованого струму в цій же обмотці 23. У паузах між включеннями електромагніта рівень підвищеної напруги відновлюється і підтримується, як описано вище. Після появи сигналу керування газовою форсункою (Фіг.2-А), на другому вході елемента 6 з'являється сигнал «0» (Фіг.2-Б), як і на його виході (Фіг.2-Ж). На час, що визначає тривалість ступіні форсировки, на виході обмежника 3 з'являється сигнал «1» (Фіг.2-У), що відкриває ключ 21. Починається ступінь форсировки. На виході інвертора 7 з'являється сигнал «1» (Фіг.2-Д). Відкривається ключ 18. Діод 27 защіпається підвищеною напругою від конденсатора 22, і живлення обмотки 23 протягом етапу форсировки здійснюється від нього, а не від позитивного висновку 28 джерела живлення. Додатковий зсув на вхід інвертора 7 тепер надходить тільки через резистор 9 і діод 10, тому що всі інші діоди (8, 12, 13, 15) блоковані зворотними напругами. За допомогою вибору опору резистора 10, амплітуди імпульсів струму форсировки (Фіг.2-И) обмежуються на необхідному максимальному рівні. Коли імпульс струму в обмотці 23 досягає цього рівня, на виході інвертора 7 з'являється сигнал «0» (Фіг.2-Д), ключ 18 закривається, а електромагнітна енергія, що накопичилася в обмотці, перетворюється в енергію підзарядки конденсатора 22 струмом, що проходить через діод 24, частково компенсуючи розряд конденсатора 22. Для забезпечення повного закривання ключа 18, після початку його закривання сигнал «1» на виході інвертора 16 шляхом заряду конденсатора 17 через резистори 19 і 20 підтримує паузу перед черговим відмиканням ключа 18. Далі процес повторюється, поки на виході обмежника 3 є присутнім сигнал «1» (Фіг.2-У) і відкритий ключ 21, що подає на обмотку 23 підвищену напругу. Ступінь утримання якоря електромагніта в утягненому стані починається після припинення сигналу «1» на виході обмежника З (Фіг.2-У). Ключ 21 закривається, а ключ 18 продовжує працювати в режимі імпульсної стабілізації струму, доки конденсатор 22 не заряджається цілком. Обмотка 23 підключається до джерела живлення через діод 27, і знову, але повільніше, ніж під час ступіні форсировки, починає наростати струм в обмотці 23. Тепер найбільш високий додатковий зсув на вході інвертора 7 утвориться по ланцюжку з'єднаних послідовно резистора 11 і діода 12, оскільки сигнал "1" є присутнім на виході елемента 5 (Фіг.2-Г). Тому амплітуди імпульсів струму утримання шляхом вибору опору резистора 11 обмежуються на мінімальному рівні (Фіг.2-И) протягом всієї іншої тривалості сигналу відкриття газової форсунки (ФІГ.2-Г). Після завершення ступіні утримання на 87359 10 виході обмежника 4 з'являється сигнал «1» (Фіг.2І), що задає тривалість ступіні пауза, під час якої якір електромагніта повинен відпасти. Інвертор 7 блокується сигналом «1», що надходить на його вхід через діод 13. Сигнал «0» на виході інвертора 7 (Фіг.2-Д) закриває ключ 18, і установлюється відносно тривала пауза, необхідна для повного повернення якоря електромагніта у вихідний стан під дією поворотної пружини. Після паузи, перед наступним включенням електромагніта, знову виконується операція накачування. Таким чином, у пропонованому електронному комутаторі, що форсує, використовується тільки одне джерело живлення і ті ж активні силові елементи, що й у відомому устрої-прототипі, підвищена напруга для забезпечення ступіні форсировки утворюється на додатковому накопичувальному конденсаторі за допомогою індуктивності обмотки електромагніта виконавчого пристрою і використання нового алгоритму керування відомими активними силовими елементами. Зменшення струму обмотки електромагніта під час ступіні утримання досягається тільки за допомогою нового алгоритму керування відомими активними силовими елементами. Технічний результат у вигляді розширення області застосування комутатора досягається завдяки тому, що його можна використовувати на об'єктах з обмеженими можливостями компонування і при наявності тільки однієї номінальної напруги живлення, наприклад, для керування форсунками систем живлення ДВС. Технічний результат у вигляді спрощення комутатора досягається за рахунок того, що з його складу виключаються ,тому що стають непотрібними, додаткові перетворювачі постійної напруги в постійну підвищену і знижену. Технічний результат у вигляді підвищення надійності пристрою досягається завдяки тому, що імпульсна стабілізація струму завжди, у тому числі й в аварійних ситуаціях, обмежує струми через електронні ключі на безпечному для них рівні, і, крім того, підвищується надійність комутатора в цілому завдяки виключенню зі схеми двох додаткових і, у принципі, досить уразливих перетворювачів напруги. Технічний результат у вигляді зниження масогабаритних показників пристрою при використанні в системі з одною напругою живлення досягається завдяки виключенню з його схеми живлення двох додаткових перетворювачів постійної напруги в постійну підвищену і постійну знижену, кожен з яких сам по собі перевищує малогабаритні показники власне комутатора. Технічний результат у вигляді підвищення швидкодії комутатора при включенні досягається шляхом істотного збільшення швидкості наростання струму форсировки за допомогою додаткового збільшення підвищеної напруги, що можна зробити без надлишкового росту струму форсировки після втягування якоря електромагніта завдяки використанню імпульсної стабілізації амплітуд струму. Технічний результат у вигляді підвищення швидкодії комутатора при відключенні досягається 11 87359 шляхом прискорення спаду струму за допомогою введення в ланцюг зворотної напруги додаткового накопичувального конденсатора, що використовується замість джерела підвищеної напруги. Технічний результат у вигляді зниження споживання електроенергії досягається завдяки виключенню невиправданого росту амплітудного значення струму на ступіні форсировки після втягування якоря за допомогою імпульсної стабілізації амплітуд, а також завдяки переривчастому характерові струму форсировки. При вивченні патентної і технічної літератури автори не знайшли джерела, що містять ознаки, Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 12 аналогічні тим, що відрізняють рішення, що заявляється. Це дозволяє вважати його відповідному критерієві «новизна». Незважаючи на актуальність проблеми аналогічне рішення з вказаним технічним результатом не було запропоновано раніше і воно не є очевидним для фахівця, що дозволяє вважати його відповідному критерієві "винахідницький урівень" Пристрій є технічно завершеним , виконаним на відомій елементній базі і може бути виготовлено промисловим способом. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for conrol of speedup actuation of execution unit electromagnet and a device for implementation thereof

Автори англійською

Linnyk Yevhen Vasyliovych, Manoilo Volodymyr Maksymovych, Babenko Pavlo Hryhorovych

Назва патенту російською

Способ управления форсированным включением электоромагнита исполнительного устройства и аппарат для его осуществления

Автори російською

Линнык Евгений Васильевич, Манойло Владимир Максимович, Бабенко Павел Григорьевич

МПК / Мітки

МПК: H03K 17/00

Мітки: форсованим, керування, виконавчого, здійснення, спосіб, електромагніта, пристрою, включенням, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-87359-sposib-keruvannya-forsovanim-vklyuchennyam-elektromagnita-vikonavchogo-pristroyu-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб керування форсованим включенням електромагніта виконавчого пристрою і пристрій для його здійснення</a>

Подібні патенти