Пристрій керування реверсивним електроприводом постійного струму

Входи транзисторних ключів

Обертання за годинниковою стрілкою

Обертання проти годинникової стрілки

перший нижній

другий нижній

перший верхній

другий верхній

Корисна модель відноситься до автоматизованих систем управління технологічними процесами при наземних випробуваннях виробів ракетно-космічної техніки (РКТ) і може бути використана в авіаційній та хімічній промисловості.

Технічним завданням, що вирішується корисною моделлю, є спрощення схеми пристрою управління реверсивним приводом постійного струму та підвищення його надійності.

Пристрій містить ключову бруківку, до якої підключений привід схеми формування команд «Обертання за годинниковою стрілкою» та «Обертання проти годинникової стрілки» від системи управління і комбінаційну логічну схему управління (з елементами затримки для виключення наскрізних струмів) транзисторними ключами в ключовій бруківці.

Корисна модель відноситься до автоматизованих систем управління технологічними процесами при наземних випробуваннях виробів ракетно-космічної техніки (РКТ) і може бути використане в авіаційній та хімічній промисловості.

У складі виробів РКТ застосовуються реверсивні приводи постійного струму управління регуляторами тяги ракетних двигунів і дроселями підтримки співвідношення компонентів палива. Ці приводи використовуються також на стендах для регулювання витрати палив при заправці ними баків ракетних блоків для завдання режимів роботи агрегатів виробів РКТ. Тому важливим завданням інформаційно-керуючих систем (ІКС) при стендових випробуваннях РКТ є надійне керування цими приводами. При цьому пристрій керування приводами повинен підключатися як до не резервованих, так і до резервованих (дубльованих або тройованих) стендових ІВС.

Технічна задача, яка вирішується корисною моделлю, полягає у спрощенні схеми пристрою управління реверсивним приводом постійного струму та підвищенні йогонадійність.

Це досягається тим, що у відомий пристрій керування реверсивним приводом постійного струму, що містить ключову мостову схему з підключеними стоками до плюсу джерела живлення 27 першим і другим верхніми транзисторами і підключеними витоками до загального дроту живлення першим і другим нижніми транзисторами, що утворюють міст, в діагональ якого включений реверсивний привід постійного струму, команди керування яким подаються з двох виходів зовнішньої по відношенню до пристрою системи управління на входи відповідно першого та другого фільтрів, виходи яких підключені відповідно до світлодіодів першого та другого оптронів, транзистори яких підключені емітерами до загального дроту живлення, колекторами - відповідно через перший і другий резистори до плюсу джерела 5, згідно корисної моделі в нього введені перший, другий, третій і четвертий елементи «НЕ», перший, другий, третій і четвертий елементи «І» і перша і друга схеми затримки, які містять підключені між входом і виходом відповідно третій і четвертий резистори і перший і другий діоди, аноди яких з'єднані з виходами схем затримки, а через перший і другий конденсатори - із загальним проводом живлення, при цьому вихід першого елемента «НЕ» з'єднаний з першим входом першого елемента «І» та входом першої схеми затримки, вихід якої підключений до другого входу першого елемента «І», вихід другого елемента «НЕ» з'єднаний з першим входом другого елемента «І» та з входом другої схеми затримки, вихід якої підключений до другого входу другого елемента «І», вихід першого елемента «І» підключений до входу другого нижнього транзистора ключової мостової схеми, першого входу четвертого елемента «І» і до входу третього елемента «НЕ», вихід якого з'єднаний з першим входомтретього елемента «І», другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента «І», керуючим входом першого нижнього транзистора ключової бруківки і входом четвертого елемента «НЕ», вихід якого підключений до другого входу четвертого елемента «І», вихід якого підключений до другому входу четвертого елемента «І», вихід якого підключений до входу керуючого першого верхнього транзистора ключової мостової схеми, керуючий вхід другого верхнього транзистора в якій з'єднаний з входом третього елемента «І».

На кресленні зображено схему пристрою.

Пристрій містить перший 1 і другий 2 фільтри, перший 3 і другий 4 оптрони, перший 5 і другий 6 резистори, перший 7, другий 8, третій 9 і четвертий елементи 10 «НЕ», першу 11 і другу 12 схеми затримки, перший 13, другий 14, третій 15 і четвертий 16 елементи «І» і ключову мостову схему 17, діагональ мосту якої підключений привід 18, а до її складу входять підключені стоками до плюсу джерела живлення 27 В перший 17-1 і другий 17-2 верхні транзистори , підключені витоками до загального дроту живлення перший 17-3 та другий 17-4 нижні транзистори. Схеми затримки 11 і 12 містять відповідно резистори 11-1 і 12-1, що з'єднують входи схем затримки 11 і 12 з їх виходами. Паралельно резисторам 11-1 і 12-1 підключені відповідно діоди 11-2 і 12-2 анодом до виходів схем затримки 11 і 12, яких підключені конденсатори 11-3 і 12-3, іншими обкладками з'єднані із загальним проводом харчування. Виходи системи управління підключаються до входу фільтра 1 (команда «Обертання за годинниковою стрілкою») та до входу фільтра 2 (команда «Обертання проти годинникової стрілки»), до виходів яких підключені відповідно світлодіоди оптронів 3 і 4, емітери яких з'єднані із загальним проводом живлення , а колектори з'єднанівідповідно через перший 5 і другий 6 резистори до плюс джерела живлення 5 В і до входів першого 7 і другого 8 елементів »НЕ», виходи яких з'єднані відповідно з першими входами першої 11 і другої 12 схем затримки, виходи яких підключені відповідно до других входів першого 13 та другого 14 елементів «І». Вихід першого 13 елемента «І» підключений до керуючого входу другого 17-4 нижнього транзистора ключової бруківки 17, першого входу четвертого 16 елемента «І» і до входу третього 9 елемента «НЕ», вихід якого з'єднаний з першим входом третього 15 елемента І», другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента 14 «І», керуючим входом першого 17-3 нижнього транзистора ключової мостової схеми 17 і входом четвертого елемента 10 «НЕ», вихід якого з'єднаний з другим входом четвертого 16 елемента «І», вихід якого підключений до керуючого входу першого 17-1 верхнього транзистора ключової бруківки схеми 17, в якій керуючий вхід другого 17-2 верхнього транзистора з'єднаний з виходом третього елемента 15 «І».

Пристрій працює наступним чином.

У вихідному стані на двох виходах системи керування, визначених для керування пристроєм, виставлені логічні нулі. Згідно з логікою роботи схеми пристрою на входах всіх транзистори ключової мостової схеми 17 також сформовані сигнали нульового рівня, при яких всі ці транзистори закриті. Привід 18 знеструмлено, що відповідає пункту 1 наступної таблиці істинності логіки роботи схеми пристрою:

Пункт 2 цієї таблиці визначає обертання приводу за годинниковою стрілкою, пункт 3 - проти годинникової стрілки, а пункт 4 визначає режим гальмування приводу 18. При комбінації входів пристрою 10 на виході першого елемента 7 «НЕ» формується сигнал логічної одиниці, який з затримкою, визначається часом заряду конденсатора 11-3 через резистор 11-1 першої 11 схеми затримки, повторюється на виході першого елемента 13 «І», який формує сигнали включення другого 17-4 нижнього транзистора і через третій 15 елемент »І» першого 17-1 верхнього транзистора ключовий мостовий схеми 17. Привід 18 запитується струмом у напрямку обертання за годинниковою стрілкою через перший 17-1 верхній і другий 17-4 нижній транзистори ключової мостової схеми 17. При комбінації входів пристрою 01 робота схеми пристрою є симетричною щодо входів. Привід 18 запитується струмом у напрямку обертання проти годинникової стрілки через другий 17-2 верхній і перший 17-3 нижній транзистори ключової мостової схеми 17. При комбінації входів пристрою 11 транзистори першого 3 і другого оптронів 4 включені, на входах першого 7 і другого 8 «НЕ» - нулі, на їх виходах - одиниці, відповідно включені через перший 9 та другий 10 елементи «І» нижні транзистори 17-3 та 17-4 ключової бруківки 17. На виходах третього 9 та четвертого 10 елементів «НЕ» - нулі, що задає вимкнений стан верхніх транзисторів 17-1 і 17-2 ключової бруківки 17, Через включенінижні транзистори 17-3 і 17-4 відбувається розряд накопиченої енергії в індуктивності приводу 18. Параметри елементів схем затримки 11 і 12 вибираються з умови виключення наскрізних струмів через транзистори в одному плечі моста ключової мостової схеми 17. Діоди 11-2 служать для запобігання затримки при відключенні транзисторів 17-1-17-4. Цій же меті служить введення третього 9 та четвертого 10 елементів «НЕ», які забезпечують невелику (спільно з третім 15 і четвертим 16 елементами «І») затримку включення верхніх транзисторів 17-2 та 17-2 під час переходу з режиму гальмування до руху приводу 18 уперед чи назад. Виключення наскрізних струмів при цьому сприяє також менший час перемикання нижніх транзисторів у порівнянні з верхніми в ключовій бруківці 17 (згідно з технічним описом зазначених вище схем).

Підвищення надійності роботи пристрою досягається заміною мікропроцесора та схеми його живлення простою логічною схемою комбінаційного типу та виключенням програмних засобів. Пристрій сполучається як із не резервованими, так і з резервованими системами управління, оскільки управляється виходами цих систем.

Пристрій управління реверсивним приводом постійного струму, що містить ключову бруківку з підключеними стоками до плюсу джерела живлення 27 У першому і другому верхніми транзисторами і підключеними витоками до загального дроту живлення першим і другим нижніми транзисторами, що утворюють міст, в діагональ якого включений реверсивний привод команди управління яким подаються з двох виходів зовнішньої по відношенню до пристрою системи управління на входи відповідно першого та другого фільтрів, виходи яких підключені відповідно до світлодіодів першого та другого оптронів, транзистори яких підключеніемітерами до загального дроту живлення, колекторами відповідно через перший і другий резистори до плюсу джерела 5, що відрізняється тим, що в нього введені перший, другий, третій і четвертий елементи «НЕ», перший, другий, третій і четвертий елементи «І» і перша і друга схеми затримки, які містять підключені між входом і виходом відповідно третій і четвертий резистори і перший і другий діоди, аноди яких з'єднані з виходами схем затримки, а через перший і другий конденсатори - із загальним проводом живлення, при цьому вихід першого елемента НЕ» з'єднаний з першим входом першого елемента «І» та входом першої схеми затримки, вихід якої підключений до другого входу першого елемента «І», вихід другого елемента «НЕ» з'єднаний з першим входом другого елемента «І» та з входом другої схеми затримки вихід якої підключений до другого входу другого елемента «І», вихід першого елемента «І» підключений до керуючого входу другого нижнього транзистора ключової бруківки, першому входу четвертого елемента «І» і до входу третього елемента «НЕ», вихід якого з'єднаний з першим входом третього елемента «І», другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента «І», керуючим входом першого нижнього транзистора ключової бруківки і входом четвертого елемента «НЕ», вихід якого підключений до другого входу четвертого елемента «І», вихід якого підключений до керуючого входу першого верхнього транзистора ключової бруківки, керуючий вхід другого верхнього транзистора в якій з'єднаний з входом третього елемента «І».