DD231233A3 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING AN ELECTROMAGNETIC CONTROLLER FOR TEXTILE MACHINES - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR CONTROLLING AN ELECTROMAGNETIC CONTROLLER FOR TEXTILE MACHINES Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellgliedes fuer Textilmaschinen, wobei die Spule mit einem Strompfad fuer den Uebererregungsstrom, einem Strompfad fuer den Haltestrom und einem Strompfad fuer die schnelle Entregung verbunden ist. Dem Ziel der Erfindung, den Schaltungsaufwand zu verringern, dient die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung fuer den Pulsbetrieb eines Elektromagneten zu schaffen, die nur eine Spannungsquelle benoetigt. Erfindungsgemaess ist eine Spannungsquelle in einem ersten Strompfad mit dem Eingang eines Schaltelementes verbunden, dessen Steuerleitung mit einem Optokoppler in Verbindung steht und dessen Ausgang ueber die zwischen den Punkten B und B liegende Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes mit einer geerdeten Spule verbunden ist, des weiteren ist die gleiche Spannungsquelle in einem zweiten Strompfad die Steuerleitung fuer ein zweites Schaltelement und dieses ist einerseits geerdet und andererseits mit dem Punkt B der Parallelschaltung verbunden. Fig. 1The invention relates to a circuit arrangement for controlling an electromagnetic actuator for textile machines, wherein the coil is connected to a current path for the overexcitation current, a current path for the holding current and a current path for the fast de-excitation. The object of the invention to reduce the circuit complexity, the task serves to provide a circuit arrangement for the pulse operation of an electromagnet, which requires only one voltage source. According to the invention, a voltage source in a first current path is connected to the input of a switching element whose control line is connected to an optocoupler and the output of which is connected via the parallel connection of a capacitor and a resistor between points B and B to a grounded coil is the same voltage source in a second current path, the control line for a second switching element and this is on the one hand grounded and on the other hand connected to the point B of the parallel circuit. Fig. 1
Description
Schaltungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellgliedes für TextilmaschinenCircuit arrangement for controlling an electromagnetic actuator for textile machines
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Stellgliedes für Textilmaschinen, wobei die Spule mit einem Strompfad für den Übererregungsstrom, einem Strompfad für den Haltestrom und einem Strompfad für die schnelle Entregung verbunden ist#The invention relates to a circuit arrangement for controlling an electromagnetic actuator for textile machines, wherein the coil is connected to a current path for the overexcitation current, a current path for the holding current and a current path for the fast de-excitation #
Aus der OE-OS 2 543 318 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Pttlsbetriebes eines Elektromagneten einer Strickmaschine bekannt, bei der für die Schnellerregung und Schnellentregung sowie die Erzeugung des definierten Haltestromes für die Spule drei Spannungsquellen benötigt werden· Im Schaltkreis für die Schnellerregung der Spule wird der aus einer Spannungsquelle auf die Spannung ÜB- aufgeladene Kondensator über einen von einer Steuerleitung durchgesteuerten Transistor und einen von einem linearen Integrierkreis durchgesteuerten Transistor über die Spule entladen· Eine zweite Spannungsquelle UB2 für die Erzeugung des Haltestromes, ist über eine Diode mit der Spule in Serie geschaltet, wobei der Haltestrom über den linearen IntegriLerkreis und den Transistor definiert eingestellt wird* Mir den Betrieb des linearen Integrierkreises wird eine dritte Spannungsquelle benötigt» Der Einschaltimpuls für dieFrom OE-OS 2 543 318 a circuit arrangement for controlling the Pttlsbetriebes an electromagnet of a knitting machine is known, in which three voltage sources are required for the fast excitation and high-speed excitation and the generation of the defined holding current for the coil · In the circuit for the fast excitation of the coil the capacitor charged from a voltage source to the voltage UB- discharges via the transistor through a transistor controlled by a control line and a transistor controlled by a linear integrating circuit. A second voltage source UB 2 for generating the holding current is connected via a diode to the coil in Series connected, whereby the holding current is set defined by the linear integrating circuit and the transistor. * The operation of the linear integrating circuit requires a third voltage source. »The switch-on pulse for the
Schnellentregung wird über eine v/eitere Steuerleitung einem !Thyristor zugeleitet, der in einem Strompfad der Spannungsquelle UB1 mit einem Widerstand, einer Diode, einem weiteren Widerstand und der Spule angeordnet ist» Da drei Spannungsquellen sowie zwei Steuereingänge für den Pulsbetrieb der Spule erforderlich sind, ist die Schaltung sehr aufwendig» Da zwei Steuereingänge benötigt werden, ist über den dargestellten Schaltungsaufwand hinaus eine separate Ansteuerschaltung notwendig. Ein v/eiterer erheblicher Aufwand für die Schaltung ergibt sich durch die Einordnung der Spule mitten in die Schaltung, wodurch eine Erdung der Spule nicht möglich ist und für jede der Vielzahl von Spulen einer elektronisch gesteuerten Musterauswahl zwei Leitungen erforderlich sind.Fast de-energizing is supplied via a v / eitere control line to a! Thyristor, which is arranged in a current path of the voltage source UB 1 with a resistor, a diode, another resistor and the coil »Since three voltage sources and two control inputs for the pulse operation of the coil are required , the circuit is very complex »Since two control inputs are needed, beyond the circuit complexity shown, a separate drive circuit is necessary. A significant additional expense for the circuit arises from the placement of the coil in the middle of the circuit, which makes it impossible to ground the coil and requires two leads for each of the plurality of coils of electronically controlled pattern selection.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Schaltungsaufwand zu verringern»The aim of the invention is to reduce the circuit complexity »
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung für den Pulsbetrieb eines Elektromagneten zu schaffen, die nur eine Spannungsquelle benötigt» Erfindungsgemäß ist eine Spannungsquelle in einem ersten Strompfad mit dem Eingang eines Schaltelementes verbunden, dessen Steuerleitung mit einem Optokoppler in Verbindung steht und dessen Ausgang über die zwischen den Punkten B und B liegende Parallelschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes mit einer geerdeten Spule verbunden ist, desweiteren ist die gleiche Spannungsquelle in einem zweiten Strompfad die Steuerleitung für ein zweites Schaltelement und dieses ist einerseits geerdet und andererseits mit dem Punkt B. der Parallelschaltung verbunden»The invention is based on the object to provide a circuit arrangement for the pulse operation of an electromagnet, which requires only one voltage source. According to the invention, a voltage source in a first current path is connected to the input of a switching element whose control line is connected to an optocoupler and whose output Furthermore, the same voltage source in a second current path is the control line for a second switching element via the parallel connection of a capacitor and a resistor lying between points B and B, and on the one hand grounded with the point B. Connected in parallel »
In einer Ausbildung der Erfindung sind in den Strompfad zwischen Optokoppler und den Schaltelement ein Widerstand und eine Zenerdiode in Serie geschaltet.In one embodiment of the invention, a resistor and a Zener diode are connected in series in the current path between the optocoupler and the switching element.
Schließlich ist in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung parallel zur Steuerleitung des Schaltelementes ein Kondensator geschaltet.Finally, in a refinement according to the invention, a capacitor is connected in parallel with the control line of the switching element.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.In one embodiment, the invention will be explained in more detail.
In der dazugehörigen Zeichnung zeigenIn the accompanying drawing show
Pig. 1: ein Schaltbild der Schaltungsanordnung eines elektromagnetischen Stellgliedes Pig· 2: ein Strom-Zeit-Diagrammdes Er- und Entregungsverlaufes.Pig. 1 is a circuit diagram of the circuit arrangement of an electromagnetic actuator Pig 2: a current-time diagram of the exciting and de-excitation process.
Die dargestellte Schaltungsanordnung dient der Steuerung des Stromes bei der Erregung bzw. Entregung einer Spule nach einem in Pig. 2 gezeigten Verlauf. Derartige Spulen werden zur Einzelnadelauswahl in Strickmaschinen verwendet» Da sie mit einer sehr hohen Schaltfrequenz betrieben werden, muß in diesen Spulen bei ihrer Erregung sehr schnell ein Magnetfeld aufgebaut, während der Haltephase eine definierte Haltekraft erreicht werden und bei der Abschaltung eine schnelle Entregung unter Vermeidung von Remanenzerscheinungen bewirkt werden· In dem dargestellten Schaltbild der Pig· 1 ist der Punkt E in bekannter V/eise mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden, die den Punkt E mit TTL-Pegel (Ue) ansteuert» Der Punkt E ist über einen WiderstandThe illustrated circuit arrangement is used to control the current during the excitation or de-energizing of a coil according to a in Pig. 2 shown course. Such coils are used for Einzelelnadelauswahl in knitting machines Since they are operated at a very high switching frequency, must be built in these coils when excited very quickly a magnetic field, during the holding phase a defined holding force can be achieved and at the shutdown a fast de-energizing while avoiding In the illustrated circuit diagram of Pig · 1, the point E is connected in a known manner to a control, not shown, which controls the point E with TTL level (Ue) »The point E is via a resistor
I mit einer Leuchtdiode 2 (LED) verbunden, die andererseits mit der Masse in Verbindung steht· Zur galvanischen Trennung des Steuerschaltkreises vom Spulenschaltkreis, ist die Leuchtdiode 2 Bestandteil eines Optokopplers 2', der andererseits noch aus dem Pototransistor 3 besteht. Der Kollektor des Fototransistors 3 ist durch die Steuerleitung 31 über den Punkt J,den Widerstand 4, die Zenerdiode 5» mit der Basis des Transistors 6 verbunden. Der Emitter des Transistors β ist über den Strompfad 61 an den Pluspol der Spannungsquelle IL, geführt, während der Kollektor dieses Transistors 6 an den Punkt B geschaltet ist· Zwischen den Punkten B und B sind vor dem mit A gekennzeichneten Ausgang zur Spule 7, in einer.Parallelschaltung 71, ein Kondensator 8 und ein Widerstand 9 geschaltet» Die Spule 7 ist mit ihrem anderen Pol mit der Masse verbunden· Der Punkt B ist in einem weiteren Strompfad über den ?/iderstand 10 mit dem Kollektor des TransistorsI connected to a light emitting diode 2 (LED), on the other hand connected to the ground · For galvanic separation of the control circuit from the coil circuit, the light emitting diode 2 is part of an optocoupler 2 ', on the other hand still consists of the potentiometer 3. The collector of the phototransistor 3 is connected to the base of the transistor 6 through the control line 3 1 via the point J, the resistor 4, the zener diode 5. The emitter of the transistor β is led via the current path 6 1 to the positive pole of the voltage source IL, while the collector of this transistor 6 is connected to the point B. Between the points B and B are in front of the A marked output to the coil 7, in a parallel circuit 7 1 , a capacitor 8 and a resistor 9 are connected »The coil 7 is connected with its other pole to the ground · The point B is in a further current path across the resistor 10 to the collector of the transistor
II verbunden, dessen Emitter auf die Masse geschaltet ist· Der Widerstand 10 dient gleichzeitig als Schutzwiderstand für die Transistoren 6 und 11· Die Leitung 12 an die Basis des Tran-II, whose emitter is connected to the ground. The resistor 10 also serves as a protective resistor for the transistors 6 and 11. The line 12 is connected to the base of the transistor.
sistors 11 ist mit dem Kondensator 13 verbunden, der andererseits auf die Masse geschaltet ist» Im Punkt C ist an die Leitung 12 eine weitere Leitung 14 geschaltet, die über den Widerstand 15 im Punkt D über die Leitung 16 mit dem Punkt J sowie über die Leitung 17, mit dem Widerstand 18 in Verbindung steht«, Der Y/iderstand 18 ist desweiteren durch den Strompfad 19 mit der Spannungsquelle U^ verbunden» Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist wie folgt:sistor 11 is connected to the capacitor 13, on the other hand, is connected to the ground at the point C is connected to the line 12, a further line 14, via the resistor 15 at the point D via the line 16 to the point J and on the Line 17, to which resistor 18 is connected, "The resistor 18 is further connected by current path 19 to voltage source U 1. The mode of operation of the circuit arrangement is as follows:
Beim Einschaltvorgang liegt im Punkt E das logische "1"Signal der Steuerung an und damit fließt Strom über den Widerstand 1 und die Leuchtdiode 2. Da diese leuchtet, wird der Phototransistor 3 durchgesteuert und am Punkt J liegt Massepotential» Durch den Spannungsunterschied zwischen dem Punkt J und der Basis des !Transistors β fließt ein Basisstrom, der durch die Größe des Widerstandes 4 und die Z-Spannung der Zenerdiode'5 bestimmt wird. Der transistor 6 wird leitend* Da die Spannung zwischen Basis und Emitter des (Transistors 11 ITuIl Volt beträgt, ist dieser nicht leitend» Der nun aus der Spannungsquelle U-g über den Transistor 6, den Kondensator 8 in die Spule 7 fließende Einschaltstrom, wird nur durch den Innenwiderstand der SpuleDuring the switch-on process, the logic "1" signal from the control unit is present at point E and thus current flows through resistor 1 and LED 2. Since this is lit, phototransistor 3 is turned on and ground potential is at point J »due to the voltage difference between the point J and the base of the transistor β flows a base current, which is determined by the size of the resistor 4 and the Z voltage of the Zener diode '5. The transistor 6 becomes conductive. Since the voltage between the base and the emitter of the transistor 11 is 11 volts, it is non-conducting. The inrush current now flowing from the voltage source Ug via the transistor 6, the capacitor 8 into the coil 7, is only passed through the internal resistance of the coil
7 begrenzt» Er erreicht zum Zeitpunkt t^ (Vgl* Pig· 2) sein Maximum» I1Iit Beginn des Stromflußes i-^ lädt sich der Kondensator7 limits "He reached at time t ^ (See * Pig x 2) its maximum" I Iit 1 start of the current flow i ^ the capacitor charges
8 auf und der Widerstand 9 wird strombegrenzend wirksam» Zum Zeitpunkt t2 ist der Kondensator 8 auf die Spannung U^ aufgeladen und der Strom iT wird durch den Widerstand 9 auf einen konstanten Haltestrom ir-a begrenzt» Beim Ausschaltvorgeng liegt am Punkt E ein logisches "0"Signal an, der Phototransistor 3 sperrt, am Punkt J stellt sich ein positives Potential ein, welches durch die Widerstände 15 und 18 bestimmt wird« Da die Spannung zwischen dem Emitter des Transistors β und dem Punkt J kleiner als die Z-Spannung der Zenerdiode 5 ist, leitet die Zenerdiode nicht, es fließt kein Basisstrom im Transistor 6, wodurch dieser gesperrt ist« Aus der Spannungsquelle U-g fließt über die Widerstände 18 und 15 in der Leitung 14 ein Basisstrom» Dieser Basisstrom für den Transistor 11 wird durch den Kondensator 13 etwas verzögert um sicherzustellen, daß der Transistor 11 erst dann durchgesteuert wird, wenn der Transistor 6 gesperrt ist» Der über die Leitung 12 in die Basis des Transistors 118 and the resistor 9 is current-limiting effective »At time t 2 , the capacitor 8 is charged to the voltage U ^ and the current i T is limited by the resistor 9 to a constant holding current ir-a » When Ausschaltvorgeng is at point E on logic "0" signal, the phototransistor 3 blocks, at the point J sets a positive potential, which is determined by the resistors 15 and 18. Since the voltage between the emitter of the transistor β and the point J is smaller than the Z Voltage of the zener diode 5, does not conduct the zener diode, it flows no base current in the transistor 6, whereby it is locked «From the voltage source Ug flows through the resistors 18 and 15 in the line 14, a base current» This base current for the transistor 11 is through the capacitor 13 is slightly delayed to ensure that the transistor 11 is only then turned on when the transistor 6 is blocked »via the line 12 into the base of Tra nsistor 11
gelangende verzögerte Basisstrom steuert den !Transistor 11 durch· Der auf die Spannung U (Differenz zwischen Betriebsspannung Utj und Spulenspannung U-r) aufgeladene Kondensator 8 entlädt sich zum Zeitpunkt t (Pig* 2) über die Spule 7, über die Widerstände 9;10 und den Transistor 11· Bei diesem Entladevorgang ist der Stromfluß durch die Spule 7 dem Haltestrom iy« entgegengesetzt, erreicht zum Zeitpunkt t~ sein Maximum und klingt dann auf liull ab· Der umgekehrte Stromfluß bewirkt eine schnelle Entmagnetisierung der Spule 7 und eine Herabsetzung der Remanenz des Spulenkernes aufThe capacitor 8 charged to the voltage U (difference between the operating voltage Utj and the coil voltage Ur) discharges at the instant t (Pig * 2) via the coil 7, via the resistors 9, 10 and Transistor 11 · In this discharging process, the current flow through the coil 7 is opposite to the holding current iy, reaches its maximum at time t and then sounds like liull a b. The reverse current flow causes a rapid demagnetization of the coil 7 and a reduction of the remanence of the coil Spool core on
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