RU2654206C1 - Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) - Google Patents
Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654206C1 RU2654206C1 RU2017121934A RU2017121934A RU2654206C1 RU 2654206 C1 RU2654206 C1 RU 2654206C1 RU 2017121934 A RU2017121934 A RU 2017121934A RU 2017121934 A RU2017121934 A RU 2017121934A RU 2654206 C1 RU2654206 C1 RU 2654206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- electromechanism
- additional
- recovery
- diode
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 115
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 62
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для разработки устройств, предназначенных для форсирования переходных процессов при включении индуктивной нагрузки любого электромеханизма (реле, электромагниты, цепи управления многообмоточных электрических машин - вентильных и шаговых, быстродействующие электромагнитные приводы клапанов и форсунок ДВС) к источнику постоянного тока или напряжения.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to develop devices designed to force transients when the inductive load of any electromechanism is turned on (relays, electromagnets, control circuits of multi-winding electrical machines - valve and stepper, high-speed electromagnetic actuators of valves and ICE nozzles) to a constant source current or voltage.
В настоящее время к различным устройствам автоматики предъявляются высокие требования по быстродействию исполнительных устройств (реле, электромагниты, цепи управления многообмоточных электрических машин - вентильных и шаговых, быстродействующие электромагнитные приводы клапанов и форсунок ДВС) (Попов А.П., Чугулев А.О. Форсированное переключение тока в индуктивных нагрузках с рекуперацией энергии магнитного поля // Омский научный вестник. - 2010. - №2, (90). - С. 145-147). Поскольку индуктивные нагрузки обладают сравнительно большой индуктивностью, переходные процессы в них протекают сравнительно медленно. Поэтому часто возникает необходимость в ускорении (форсировании) данных процессов.Currently, various automation devices have high demands on the speed of actuators (relays, electromagnets, control circuits of multi-winding electrical machines - valve and stepper, high-speed electromagnetic actuators for valves and ICE nozzles) (Popov A.P., Chugulev A.O. Forced current switching in inductive loads with the recovery of magnetic field energy // Omsk Scientific Bulletin. - 2010. - No. 2, (90). - P. 145-147). Since inductive loads have a relatively large inductance, transients in them are relatively slow. Therefore, often there is a need to accelerate (force) these processes.
Известно устройство для форсирования переходных процессов в индуктивной нагрузке (А. с. СССР, №356772, H03K 6/00, опубл. 23.10.1972. Бюлл. №32), которое содержит источник низкого напряжения, источник высокого напряжения, бесконтактный управляемый ключ в цепи источника низкого напряжения (например, транзистор с обратной проводимостью), бесконтактный управляемый ключ в цепи источника высокого напряжения (например, транзистор с прямой проводимостью), шунтирующий диод и индуктивную нагрузку.A device for forcing transients in an inductive load (A. S. USSR, No. 356772, H03K 6/00, publ. 10/23/1972. Bull. No. 32), which contains a low voltage source, a high voltage source, a non-contact controlled key in low voltage source circuits (for example, a transistor with reverse conductivity), a non-contact controlled key in the circuit of a high voltage source (for example, a transistors with direct conductivity), a shunt diode and an inductive load.
Главным недостатком известного устройства является наличие дополнительного источника низкого напряжения, что усложняет схему форсирования.The main disadvantage of the known device is the presence of an additional source of low voltage, which complicates the boost circuit.
Известно также устройство для электронной форсировки тока в обмотке шагового двигателя (А. с. СССР, №1265701, G05B 19/40 от 23.10.1986), содержащее резистор обратной связи, обмотку двигателя, логическую схему, ключ, демпфирующий диод, источник питания, пороговый элемент и оптронную развязку.A device is also known for electronically forcing current in a winding of a stepper motor (A.S. USSR, No. 1265701, G05B 19/40 of 10.23.1986), comprising a feedback resistor, a motor winding, a logic circuit, a key, a damping diode, a power source, threshold element and optocoupler isolation.
Недостатком данного устройства является искусственное повышение напряжения, подаваемого на обмотку двигателя при одновременной стабилизации тока в обмотке методом ШИМ, что значительно усложняет схему форсирования, поскольку шаговый двигатель имеет n-е количество обмоток.The disadvantage of this device is the artificial increase in voltage supplied to the motor winding while stabilizing the current in the winding by the PWM method, which greatly complicates the boost circuit, since the stepper motor has an nth number of windings.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство (А. с. СССР, №249489, H01F 7/18, Н01Н 47/32 от 15.01.1970) для форсирования переходных процессов в электромагнитных механизмах, содержащих две обмотки, питающиеся от источника постоянного тока, и диоды, включенные последовательно с источником питания и каждой обмоткой, в котором при реверсе механизма, конец каждой обмотки соединен с началом другой через диод.Closest to the proposed device is (A. S. USSR, No. 249489, H01F 7/18, H01H 47/32 from 01/15/1970) for boosting transients in electromagnetic mechanisms containing two windings powered by a direct current source, and diodes connected in series with the power source and each winding, in which when the mechanism is reversed, the end of each winding is connected to the beginning of the other through a diode.
При неоспоримых преимуществах устройства для форсирования переходных процессов, недостатком известного устройства, выбранного в качестве прототипа, является наличие в схеме импульсных радиопомех, возникающих в цепях с современными ключевыми элементами (Mosfet, IGBT и др.), работающими при больших скоростях коммутации, что приводит к большой скорости нарастания напряжения dU/dt на обмотке при закрывании транзистора.With the undeniable advantages of a device for forcing transients, a disadvantage of the known device selected as a prototype is the presence in the circuit of pulsed radio interference arising in circuits with modern key elements (Mosfet, IGBT, etc.) operating at high switching speeds, which leads to high slew rate dU / dt on the winding when the transistor is closed.
Кроме того, устройство имеет ограниченное функциональное применение, а именно: может быть использовано только в схемах двухпозиционных электромеханизмов с двумя управляющими обмотками.In addition, the device has limited functional use, namely: it can only be used in on-off circuit electromechanisms with two control windings.
Технический результат - обеспечение электромагнитной совместимости предлагаемого устройства с окружающей аппаратурой при использовании устройства в цепях питания многообмоточных электромеханизмов поступательного или вращательного движения, т.е. уменьшение радиопомех до допустимого уровня, без снижения эффекта форсирования переходного процесса.The technical result is the provision of electromagnetic compatibility of the proposed device with the surrounding equipment when using the device in the power circuits of multi-winding electromechanisms of translational or rotational motion, i.e. reduction of radio interference to an acceptable level, without reducing the effect of forcing the transition process.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет наращивания и некоторого изменения исходной схемы в соответствии с количеством обмоток многообмоточных электромеханизмов поступательного или вращательного движения или количеством обмоток электрических машин вентильно-индукторного или шагового типа.The objective of the invention is the expansion of the functionality of the device due to the buildup and some changes in the original circuit in accordance with the number of windings of multi-winding electromechanisms of translational or rotational motion or the number of windings of electric machines of valve-inductor or step type.
Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что по первому варианту устройство для форсирования переходных процессов в электромеханизмах, включающее в себя источник постоянного тока, к которому подключены две обмотки электромеханизма через ключевые элементы, разделительные диоды, диоды рекуперации, причем положительный вывод источника постоянного тока соединен с верхними контактами ключевых элементов, нижний контакт первого ключевого элемента соединен с началом первой обмотки электромеханизма и катодом второго диода рекуперации, а нижний контакт второго ключевого элемента соединен с началом второй обмотки электромеханизма и катодом первого диода рекуперации, конец первой обмотки электромеханизма соединен с анодом первого диода рекуперации и с анодом первого разделительного диода, катод которого соединен с отрицательным выводом источника постоянного тока, а конец второй обмотки электромеханизма соединен с анодом второго диода рекуперации и с анодом второго разделительного диода, катод которого соединен с отрицательным выводом источника постоянного тока, согласно изобретению введены первый конденсатор, подключенный верхней обкладкой к началу первой обмотки электромеханизма, а нижней обкладкой к отрицательному выводу источника постоянного тока, и второй конденсатор, подключенный верхней обкладкой к началу второй обмотки, а нижней обкладкой к отрицательному выводу источника постоянного тока.This problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that according to the first embodiment, a device for forcing transients in electromechanisms, which includes a direct current source, to which two windings of the electromechanism are connected through key elements, isolation diodes, recovery diodes, and the positive output of the constant source current is connected to the upper contacts of the key elements, the lower contact of the first key element is connected to the beginning of the first winding of the electromechanism and the cathode of the recovery diode, and the lower contact of the second key element is connected to the beginning of the second winding of the electromechanism and the cathode of the first recovery diode, the end of the first winding of the electromechanism is connected to the anode of the first recovery diode and the anode of the first isolation diode, the cathode of which is connected to the negative terminal of the DC source, and the end of the second winding of the electromechanism is connected to the anode of the second recovery diode and to the anode of the second isolation diode, the cathode of which is connected to the negative output of the source As a direct current, according to the invention, a first capacitor is connected, connected by the upper plate to the beginning of the first winding of the electromechanism, and the lower plate to the negative terminal of the DC source, and a second capacitor, connected by the upper plate to the beginning of the second winding, and the lower plate to the negative terminal of the DC source .
Указанная задача решается, а технический результат достигается тем, что по второму варианту в устройство для форсирования переходных процессов в электромеханизмах, включающее в себя источник постоянного тока, связанные между собой ключевые элементы и диоды рекуперации, согласно изобретению введены дополнительные обмотки электромеханизма: третья, n-я, где n - общее число обмоток электромеханизма, дополнительные ключевые элементы: третий, четвертый, пятый, шестой, (2n-1)-й, 2n-й, дополнительные диоды рекуперации: третий, четвертый, пятый, шестой, n-й, 2n-й, причем положительный вывод источника постоянного тока соединен через первый разделительный диод с верхней обкладкой первого конденсатора, с верхними контактами первого, второго, пятого, (2n-1)-го ключевых элементов и с катодами первого, второго, шестого, 2n-го диодов рекуперации, а отрицательный вывод источника постоянного тока соединен с нижней обкладкой первого конденсатора, анодами третьего, четвертого, пятого, n-го диодов рекуперации, нижними контактами дополнительных ключевых элементов: третьего, четвертого, шестого, 2n-го, кроме того, верхний контакт третьего дополнительного ключевого элемента соединен с концом первой обмотки электромеханизма и анодом первого диода рекуперации, верхний контакт четвертого дополнительного ключевого элемента соединен с концом второй обмотки электромеханизма и анодом второго диода рекуперации, верхний контакт шестого дополнительного ключевого элемента соединен с концом третьей обмотки и анодом шестого диода рекуперации, верхний контакт 2n-го дополнительного ключевого элемента соединен с концом n-й обмотки электромеханизма и анодом 2n-го диода рекуперации, а нижний контакт первого ключевого элемента соединен с началом первой обмотки электромеханизма и катодом третьего диода рекуперации, нижний контакт второго ключевого элемента соединен с началом второй обмотки электромеханизма и катодом четвертого диода рекуперации, нижний контакт пятого дополнительного ключевого элемента соединен с началом третьей обмотки электромеханизма и катодом пятого диода рекуперации, нижний контакт (2n-1)-го дополнительного ключевого элемента соединен с началом n-й обмотки электромеханизма и катодом n-го диода рекуперации.This problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that, according to the second embodiment, additional windings of the electromechanism are introduced into the device for forcing transients in electromechanisms, which includes a direct current source, interconnected key elements and recovery diodes: the third, n- i, where n is the total number of windings of the electromechanism, additional key elements: third, fourth, fifth, sixth, (2n-1) -th, 2n-th, additional recovery diodes: third, fourth, fifth, sixth , n-th, 2n-th, and the positive terminal of the direct current source is connected through the first isolation diode to the top plate of the first capacitor, to the upper contacts of the first, second, fifth, (2n-1) -th key elements and to the cathodes of the first, second of the sixth, 2nth recovery diodes, and the negative output of the DC source is connected to the lower lining of the first capacitor, the anodes of the third, fourth, fifth, fifth, n-th recovery diodes, lower contacts of additional key elements: the third, fourth, sixth, 2nth , Besides moreover, the upper contact of the third additional key element is connected to the end of the first winding of the electromechanism and the anode of the first recovery diode, the upper contact of the fourth additional key element is connected to the end of the second winding of the electromechanism and the anode of the second recovery diode, the upper contact of the sixth additional key element is connected to the end of the third winding and the anode of the sixth recovery diode, the upper contact of the 2nth additional key element is connected to the end of the nth winding of the electromechanism and the node of the 2nth recovery diode, and the lower contact of the first key element is connected to the beginning of the first winding of the electromechanism and the cathode of the third recovery diode, the lower contact of the second key element is connected to the beginning of the second winding of the electromechanism and the cathode of the fourth recovery diode, the lower contact of the fifth additional key element is connected to the beginning of the third winding of the electromechanism and the cathode of the fifth recovery diode, the lower contact of the (2n-1) th additional key element is connected to the beginning of the n-th winding of the electro The mechanisms and the cathode n-th recovery diode.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами фиг. 1, 2, на которых показаны различные варианты схемного исполнения устройства для форсирования переходных процессов в электромеханизмах.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings of FIG. 1, 2, which show various options for circuit design of a device for forcing transients in electromechanisms.
На фиг. 1 показан первый вариант устройства для форсирования переходных процессов в электромеханизмах, включающий в себя источник постоянного тока 1, к которому подключены две обмотки электромеханизма 2 и 3 через ключевые элементы 4 и 5, разделительные диоды 8, 9, диоды рекуперации 6 и 7, причем положительный вывод источника постоянного тока 1 соединен с верхними контактами ключевых элементов 4, 5, нижний контакт первого ключевого элемента 4 соединен с началом первой обмотки электромеханизма 2 и катодом второго диода рекуперации 7, а нижний контакт второго ключевого элемента 5 соединен с началом второй обмотки электромеханизма 3 и катодом первого диода рекуперации 6, конец первой обмотки электромеханизма 2 соединен с анодом первого диода рекуперации 6 и с анодом первого разделительного диода 8, катод которого соединен с отрицательным выводом источника постоянного тока 1, а конец второй обмотки электромеханизма 3 соединен с анодом второго диода рекуперации 7 и с анодом второго разделительного диода 9, катод которого соединен с отрицательным выводом источника постоянного тока 1, отличающегося тем, что введены первый конденсатор 10, подключенный верхней обкладкой к началу первой обмотки электромеханизма 2, а нижней обкладкой к отрицательному выводу источника постоянного тока 1, и второй конденсатор 11, подключенный верхней обкладкой к началу второй обмотки 3, а нижней обкладкой к отрицательному выводу источника постоянного тока 1.In FIG. 1 shows a first embodiment of a device for forcing transients in electromechanisms, which includes a direct current source 1, to which two windings of an electromechanism 2 and 3 are connected through
На фиг. 2. показано устройство для форсирования переходных процессов в электромеханизмах по второму варианту, включающее в себя источник постоянного тока 1, связанные между собой ключевые элементы и диоды рекуперации, отличающееся тем, что введены дополнительные обмотки электромеханизма: третья 12, n-я 13, где n - общее число обмоток электромеханизма, дополнительные ключевые элементы: третий 14, четвертый 15, пятый - 16, шестой - 17, (2n-1)-й - 18, 2n-й - 19, дополнительные диоды рекуперации: третий - 20, четвертый - 21, пятый - 22, шестой - 23, n-й - 24, 2n-й - 25, причем положительный вывод источника постоянного тока 1 соединен через первый разделительный диод 8 с верхней обкладкой первого конденсатора 10, с верхними контактами первого 4, второго 5, пятого 16, (2n-1)-го 18 ключевых элементов и с катодами первого 6, второго 7, шестого 23, 2n-го 25 диодов рекуперации, а отрицательный вывод источника постоянного тока 1 соединен с нижней обкладкой первого конденсатора 10, анодами третьего 20, четвертого 21, пятого 22, n-го 24 диодов рекуперации, нижними контактами дополнительных ключевых элементов: третьего 14, четвертого 15, шестого 17, 2n-го 19, кроме того, верхний контакт третьего дополнительного ключевого элемента 14 соединен с концом первой обмотки электромеханизма 2 и анодом первого диода рекуперации 6, верхний контакт четвертого дополнительного ключевого элемента 15 соединен с концом второй обмотки электромеханизма 3 и анодом второго диода рекуперации 7, верхний контакт шестого дополнительного ключевого элемента 17 соединен с концом третьей обмотки 12 и анодом шестого диода рекуперации 23, верхний контакт 2n-го дополнительного ключевого элемента 19 соединен с концом n-й обмотки электромеханизма 13 и анодом 2n-го диода рекуперации, а нижний контакт первого ключевого элемента 4 соединен с началом первой обмотки электромеханизма 2 и катодом третьего диода рекуперации 20, нижний контакт второго ключевого элемента 5 соединен с началом второй обмотки электромеханизма 3 и катодом четвертого диода рекуперации 21, нижний контакт пятого дополнительного ключевого элемента 16 соединен с началом третьей обмотки электромеханизма 12 и катодом пятого диода рекуперации 22, нижний контакт (2n-1)-го дополнительного ключевого элемента 18 соединен с началом n-й обмотки электромеханизма 13 и катодом n-го диода рекуперации 24. Разделительный диод 8 служит для предотвращения попадания токов от ЭДС самоиндукции в источник постоянного тока 1. Функция конденсатора 10 аналогична функции конденсаторов 10, 11 в устройстве форсирования по первому варианту.In FIG. 2. shows a device for forcing transients in electromechanisms according to the second embodiment, which includes a direct current source 1, interconnected key elements and recovery diodes, characterized in that additional windings of the electromechanism are introduced: third 12, n-
Принцип действия устройства по первому варианту для форсирования переходных процессов в электромеханизмах сводится к следующему.The principle of operation of the device according to the first embodiment for forcing transients in electromechanisms is as follows.
При работе устройства обмотки схемы будут поочередно подключаться и отключаться с определенной частотой от источника постоянного тока согласно закону коммутации под действием периодического замыкания-размыкания ключевых элементов. Для схемы по первому варианту, показанной на фиг. 1, закон управления предполагает то, что когда один ключ замкнут, второй ключ разомкнут, изменение состояния ключей происходит практически мгновенно.During the operation of the device, the windings of the circuit will alternately be connected and disconnected with a certain frequency from the DC source according to the law of switching under the action of periodic closing-opening of key elements. For the circuit of the first embodiment shown in FIG. 1, the control law assumes that when one key is closed, the second key is open, the state of the keys changes almost instantly.
При размыкании первого ключевого элемента 4 (замыкании ключевого элемента 5) в первой обмотке 2 возникает ЭДС самоиндукции, которая прикладывается ко второй обмотке 3 по следующей цепи: первая обмотка 2, диод рекуперации 6, вторая отмотка 3, диод рекуперации 7, первая обмотка 2. Величина этой ЭДС довольно значительна и зависит от скорости размыкания ключевых элементов, т.е. при размыкании первого ключевого элемента 4 и одновременном замыкании второго ключевого элемента 5 на второй обмотке 3 будет действовать напряжение, в несколько раз превышающее напряжение источника постоянного тока 1, за счет чего возникнет ускорение (форсирование) нарастания тока во второй обмотке 3.When the first key element 4 is opened (the
При подключении к источнику постоянного тока 1 первой обмотки 2 и отключении второй обмотки 3 от источника постоянного тока 1, возникающая в ней ЭДС самоиндукции также прикладывается к первой обмотке 2 по цепи: вторая обмотка 3, диод рекуперации 7, первая отмотка 2, диод рекуперации 6, вторая обмотка 3, и схема работает аналогично.When connecting the first winding 2 to the direct current source 1 and disconnecting the second winding 3 from the direct current source 1, the self-induction emf arising in it is also applied to the first winding 2 in the circuit: second winding 3,
Назначение разделительных диодов 8 и 9 сводится к следующему. При отсутствии разделительных диодов ЭДС самоиндукции каждой обмотки будет замыкаться на собственную обмотку по контурам: первая обмотка 2, второй диод рекуперации 7, первая обмотка 2; вторая обмотка 3, первый диод рекуперации 6, вторая обмотка 2, и эффект форсирования будет отсутствовать.The purpose of the
При выполнении схемы на современных ключевых элементах (Mosfet, IGBT и др.), работающих при больших скоростях коммутации, возможно возникновение перенапряжений на некоторых элементах схемы, например, большая скорость нарастания напряжения dU/dt на обмотке при закрывании транзистора вызывает появление импульсных радиопомех значительной величины. Подобные импульсные радиопомехи могут негативно повлиять на работу слаботочных систем управления.When performing the circuit on modern key elements (Mosfet, IGBT, etc.) operating at high switching speeds, overvoltages may occur on some elements of the circuit, for example, a high slew rate dU / dt on the winding when the transistor closes causes the appearance of pulsed radio interference of a significant magnitude . Such pulsed radio interference can adversely affect the operation of low-current control systems.
Для предотвращения этого явления, а также обеспечения электромагнитной совместимости заявляемого изобретения с окружающей аппаратурой при использовании устройства в цепях питания электромеханизмов, т.е. уменьшения радиопомех до допустимого уровня без снижения эффекта форсирования переходного процесса, параллельно цепям «обмотка электромеханизма с разделительным диодом» включены конденсаторы, емкость которых определяется в зависимости от величины индуктивности обмоток электромеханизма.To prevent this phenomenon, as well as to ensure electromagnetic compatibility of the claimed invention with the surrounding equipment when using the device in the power supply circuits of electromechanisms, i.e. reducing radio interference to an acceptable level without reducing the effect of forcing the transient process, capacitors are included in parallel with the “winding of an electromechanism with a diode diode” circuit, the capacitance of which is determined depending on the magnitude of the inductance of the electromechanism windings.
Вариант первый устройства для форсирования переходных процессов в электромеханизмах предназначен только для электромеханизмов с двумя рабочими обмотками. Расширение функциональных возможностей устройства для форсирования переходных процессов при включении индуктивной нагрузки любого электромеханизма (реле, электромагниты, цепи управления многообмоточных электрических машин - вентильных и шаговых, быстродействующие электромагнитные приводы клапанов и форсунок ДВС) возможно за счет применения второго варианта, представленного на фиг. 2. Во втором варианте устройства реализуется закон коммутации, который дает возможность переключать ключевые элементы в произвольной последовательности. С этой целью в схеме на фиг. 2 добавлены дополнительные ключевые элементы. Ключевые элементы будут переключаться только попарно: первый 4 и третий 14, второй 5 и четвертый 15, пятый 16 и шестой 17, 2n-1 - 18 и 2n - 19, но в произвольной последовательности. При этом дополнительные диоды рекуперации позволяют осуществлять форсирование переходного процесса в любой из вновь включаемых обмоток. Например, если отключается от источника постоянного тока 1 вторая обмотка 3 и выключаются соответственно второй 5 и четвертый 15 ключевые элементы, а включается n-я 13 обмотка электромеханизма (включаются 2n-1 - 18 и 2n - 19 ключевые элементы), то ток от ЭДС самоиндукции идет по цепи: конец второй обмотки 3, второй диод рекуперации 7, общая цепь от положительного вывода источника постоянного тока 1 после разделительного диода 8, замкнутый ключ 18, n-я обмотка 13, замкнутый ключ 19, общая цепь отрицательного вывода источника постоянного тока 1, четвертый диод рекуперации 21, начало второй обмотки 3. Если по-прежнему от питания отключается вторая обмотка, а включаются первый и третий ключевые элементы и ток проходит по первой обмотке, то ток от ЭДС самоиндукции проходит по цепи: конец второй обмотки 3, второй 7 диод рекуперации, общая цепь от положительного вывода источника постоянного тока 1 после разделительного диода 8, первый 4 ключевой элемент, первая обмотка 2, третий 14 ключевой элемент, общая цепь отрицательного вывода источника постоянного тока 1, четвертый 21 ключевой элемент, начало второй 3 обмотки электромеханизма.Option one of the device for boosting transients in electromechanisms is intended only for electromechanisms with two working windings. The expansion of the functionality of the device for forcing transients when the inductive load of any electromechanism is turned on (relays, electromagnets, control circuits of multi-winding electrical machines - valve and stepper, high-speed electromagnetic actuators of valves and ICE nozzles) is possible due to the use of the second option shown in FIG. 2. In the second version of the device, the switching law is implemented, which makes it possible to switch key elements in an arbitrary sequence. To this end, in the circuit of FIG. 2 added additional key elements. Key elements will be switched only in pairs: first 4 and third 14, second 5 and fourth 15, fifth 16 and sixth 17, 2n-1 - 18 and 2n - 19, but in an arbitrary sequence. In this case, additional recovery diodes allow forcing the transient in any of the newly included windings. For example, if the second winding 3 is disconnected from the DC source 1 and the second 5 and fourth 15 key elements are turned off, respectively, and the
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет обеспечить электромагнитную совместимость предлагаемого устройства с окружающей аппаратурой при использовании устройства в цепях питания многообмоточных электромеханизмов поступательного или вращательного движения, т.е. уменьшение радиопомех до допустимого уровня, без снижения эффекта форсирования переходного процесса. Это достигается включением конденсаторов параллельно цепям «обмотка электромеханизма с разделительным диодом» включены конденсаторы, емкость которых определяется в зависимости от величины индуктивности обмоток электромеханизма.Thus, the claimed invention allows to provide electromagnetic compatibility of the proposed device with the surrounding equipment when using the device in the power circuits of multi-winding electromechanisms of translational or rotational motion, i.e. reduction of radio interference to an acceptable level, without reducing the effect of forcing the transition process. This is achieved by turning on the capacitors in parallel with the “winding of an electromechanism with a diode diode” circuit, including capacitors whose capacitance is determined depending on the magnitude of the inductance of the windings of the electromechanism.
Кроме того, заявляемое изобретение по второму варианту обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства за счет наращивания и некоторого изменения исходной схемы в соответствии с количеством обмоток многообмоточных электромеханизмов поступательного или вращательного движения или количеством обмоток электрических машин вентильно-индукторного или шагового типа.In addition, the claimed invention according to the second embodiment provides the expansion of the functionality of the device due to the buildup and some changes in the original circuit in accordance with the number of windings of multi-winding electromechanisms of translational or rotational motion or the number of windings of electric machines of valve-inductor or step type.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121934A RU2654206C1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017121934A RU2654206C1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2654206C1 true RU2654206C1 (en) | 2018-05-17 |
Family
ID=62152854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017121934A RU2654206C1 (en) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2654206C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762787C1 (en) * | 2021-02-25 | 2021-12-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Device for forcing transients in multiphase mechanisms with additional energy recovery into the power supply chain |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356772A1 (en) * | Р. П. Карташов, В. С. Федий , Б. Е. ных Институт электродинамики Украинской ССР | A DEVICE FOR FORCING TRANSIENT PROCESSES IN AN INDUCTIVE LOAD | ||
| US4107593A (en) * | 1977-04-07 | 1978-08-15 | Burroughs Corporation | Current control circuit |
| SU1265701A1 (en) * | 1984-02-17 | 1986-10-23 | Киевский технологический институт легкой промышленности | Device for electronic forcing of current in winding of stepping motor |
-
2017
- 2017-06-21 RU RU2017121934A patent/RU2654206C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU356772A1 (en) * | Р. П. Карташов, В. С. Федий , Б. Е. ных Институт электродинамики Украинской ССР | A DEVICE FOR FORCING TRANSIENT PROCESSES IN AN INDUCTIVE LOAD | ||
| SU249489A1 (en) * | Р. П. Карташов, Б. Е. ных , В. С. Федий Институт электродинамики Украинской ССР | DEVICE FOR FORCING TRANSIENT PROCESSES | ||
| US4107593A (en) * | 1977-04-07 | 1978-08-15 | Burroughs Corporation | Current control circuit |
| SU1265701A1 (en) * | 1984-02-17 | 1986-10-23 | Киевский технологический институт легкой промышленности | Device for electronic forcing of current in winding of stepping motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2762787C1 (en) * | 2021-02-25 | 2021-12-22 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Device for forcing transients in multiphase mechanisms with additional energy recovery into the power supply chain |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9744925B2 (en) | DC power system for marine applications | |
| CN111193245B (en) | Method for switching off an active neutral point clamped converter | |
| US20130234779A1 (en) | Solid state relay circuit | |
| US10020731B2 (en) | Power switch circuit | |
| US9564832B2 (en) | Circuit for synchronously switching series connected electronic switches | |
| CN109950866B (en) | Current breaker | |
| RU2654206C1 (en) | Device for transient processes forcing in electric mechanisms (embodiments) | |
| JP2015012624A (en) | Drive circuit | |
| JP2015128218A (en) | Semiconductor device | |
| Kundu et al. | Co-existence of multiple attractors in the PWM controlled DC drives | |
| US10366854B2 (en) | Contactor with coil polarity reversing control circuit | |
| US11271561B2 (en) | Thyristor or triac control circuit | |
| JP2016072676A (en) | Semiconductor relay | |
| US20130201594A1 (en) | Driving circuit for relay | |
| GB2626119A (en) | Controlling charge-balance and transients in a multi-level power converter | |
| GB1357270A (en) | Electromagnetic stepping motor system | |
| EP1489731B1 (en) | A circuit for controlling inductive loads, in particular of electro actuators, at high efficiency | |
| RU2762787C1 (en) | Device for forcing transients in multiphase mechanisms with additional energy recovery into the power supply chain | |
| US6577171B1 (en) | Methods and apparatus for preventing inadvertent activation of power devices | |
| EP2066019A3 (en) | Voltage clamping and energy recovery circuits | |
| JP6252448B2 (en) | Switch and power converter | |
| RU2488940C1 (en) | Device for magnetic field killing when synchronous machine excitation winding is disconnected from power supply | |
| Abe et al. | Feasibility of parasitic drain inductance design for minimizing switching loss in bridge circuits using GaN-FETs | |
| RU121643U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF A BISTABLE ELECTROMAGNET OF THE SWITCHING APPARATUS | |
| RU202469U1 (en) | Electric circuit for controlling the electromagnetic drive of the switching device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190622 |