ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСИРОВКОЙ Российский патент 1995 года по МПК H01F7/18 

Изобретение относится к низковольтному электроаппаратостроению и может быть использовано для форсированного включения исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики в нефтедобывающей, энергетической и других отраслях промышленности, в частности в приводах электромагнитных клапанов и тормозных систем двигателей со встроенным электромеханическим тормозом.

Известны электромагниты с форсировкой [1][2]
Общим недостатком этих электромагнитов с форсировкой является то, что они имеют большие габариты и вес, пониженную надежность, создают помехи по цепи источника питания устройствам электронной автоматики и связи.

Из известных электромагнитов с форсировкой наиболее близким по технической сущности является электромагнит с форсировкой, содержащий обмотку, тиристорные оптроны, резистор и два входных вывода для подключения к питающей сети переменного тока [3]
Недостатком прототипа является то, что форcирующее напряжение отключается после срабатывания электромагнита. В случае несрабатывания электромагнита из-за заеданий, прилипаний и т.п. будет перегружаться обмотка, что может привести к выходу из строя электромагнита. Наличие питающего трансформатора, вторичная обмотка которого состоит из двух последовательно соединенных секций, создает дополнительные затраты материалов и электроэнергии, увеличивает массогабариты.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение массогабаритов электромагнита с форсировкой.

Указанная цель достигается тем, что в известный электромагнит с форсировкой, содержащим обмотку, тиристорный оптрон, резистор и два входных вывода для подключения к питающей сети переменного тока, причем первый вывод фототиристора тиристорного оптрона соединен с первым выводом обмотки, отличающийся тем, что в него введены тиристор, резисторный оптрон, стабилитрон, три конденсатора и три диода, причем в качестве первого и второго выводов первого диода используются выводы одноименные соответственно с первым и вторым выводами фототиристора тиристорного оптрона, первый входной вывод электромагнита соединен с вторым выводом обмотки, вторым выводом обмотки, первым выводом светоизлучателя резисторного оптрона и катода тиристора, управляющий электрод которого через фоторезистор резисторного оптрона соединен с анодом этого тиристора, первым выводом светоизлучателя тиристорного оптрона, и первым выводом резистора, вторые выводы светоизлучателей первого и второго оптронов соединены между собой, второй вывод резистора соединен с катодами стабилитрона и второго диода и с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым входным выводом электромагнита, анодами стабилитрона и третьего диода, катод которого соединен с анодом второго диода и первым выводом второго конденсатора, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выходным выводом электромагнита, первым выводом третьего конденсатора и вторым выводом фототиристора тиристорного оптрона, второй вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом первого диода и первым выводом обмотки электромагнита.

На чертеже представлена принципиальная схема электромагнита с форсировкой.

Электромагнит содержит резисторный оптрон 1, первый вывод светоизлучателя которого соединен с катодом тиристора 2, анодами первого диода 3, третьего диода 4 и стабилитрона 5, вторым выводом обмотки 7 электромагнита, подключенные к первому входному выводу 8 электромагнита. Второй вывод светоизлучателя резисторного оптрона 1 соединен с вторым выводом светоизлучателя тиристорного оптрона 9, первый вывод светоизлучателя тиристорного оптрона соединен с первым выводом фоторезистора резисторного оптрона 1 и анодом тиристора 2, управляющий электрод которого соединен с вторым выводом фоторезистора резисторного оптрона 1 и с первым выводом резистора 10, второй вывод которого соединен с первым выводом конденсатора 6 и с катодами стабилитрона 5 и второго диода 11, анод которого соединен с катодом третьего диода 4 и с первым выводом второго конденсатора 12, второй вывод второго конденсатора 12 соединен с вторым выводом фототиристора тиристорного оптрона 9, первым выводом третьего конденсатора 13 и со вторым входным выводом 14 электромагнита, первый вывод фототиристора тиристорного оптрона 9 соединен с первым выводом первого диода 3, вторым выводом третьего конденсатора 13 и первым выводом обмотки 7 электромагнита.

Электромагнит с форсировкой работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения сети к входным выводам 8 и 14 электромагнита пониженное конденсатором 12 напряжение выпрямляется диодами 4 и 11, стабилизируется стабилитроном 5 и фильтруется конденсатором 6. По цепи резистор 10, светоизлучатели тиристорного 9 и резисторного 1 оптронов протекает ток, при этом фототиристор тиристорного оптрона 9, открываясь, шунтирует конденсатор 13, к электромагниту прикладывается полное напряжение и он срабатывает. Одновременно в результате излучающего воздействия светоизлучателя снизится сопротивление фоторезистора резисторного оптрона 1 настолько, что ток управляющего электрода тиристора 2 становится достаточным для его открывания. Через 600 тс тиристор 2 открывается и шунтирует светоизлучатели тиристорного 9 и резисторного 1 оптронов. Фототиристор тиристорного оптрона 9 закрывается и питающее напряжение снижается за счет падения напряжения на конденсаторе 13 и по обмотке 7 электромагнита протекает удерживающий ток.

Экспериментальные исследования заявляемого электромагнита с форсировкой показали, что заявляемый электромагнит обеспечивает более надежный форсированный пуск электромагнита и приводит к снижению потребляемой электроэнергии.

Использование: для исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики в нефтедобывающей, энергетической и других отраслях промышленности, в частности в приводах электромагнитных клапанов, и тормозных систем двигателей со встроенным электромеханическим тормозом. Сущность: электромагнит с форсировкой содержит конденсатор 13, включенный последовательно с обмоткой электромагнита, тиристор 2, закорачивающий конденсатор 13 на время форсировки, которое задается элементом задержки, выполненным на резисторном оптроне со светоизлучателем в виде лампы накаливания. Это позволяет повысить надежность и уменьшить массогабариты электромагнита. 1 ил.

ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСИРОВКОЙ, содержащий обмотку, тиристорный оптрон, резистор и два входных вывода для подключения к питающей сети переменного тока, причем первый вывод фототиристора тиристорного оптрона соединен с первым выводом обмотки, отличающийся тем, что в него введены тиристор, резисторный оптрон, стабилитрон, три конденсатора и три диода, причем в качестве первого и второго выводов первого диода используются выводы, одноименные соответственно с первым и вторым выводами фототиристора тиристорного оптрона, первый входной вывод электромагнита соединен с вторым выводом обмотки, вторым выводом первого диода, первым выводом светоизлучателя резисторного оптрона и катодом тиристора, управляющий электрод которого через фоторезистор резисторного оптрона соединен с анодом этого тиристора, первым выводом светоизлучателя тиристорного оптрона, первым выводом резистора, вторые выводы светоизлучателей первого и второго оптронов соединены между собой, второй вывод резистора соединен с катодами стабилитрона и второго диода и с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым входным выводом электромагнита, анодами стабилитрона и третьего диода, катод которого соединен с анодом второго диода и первым выводом второго конденсатора, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с вторым входным выводом электромагнита, первым выводом третьего конденсатора и вторым выводом фототиристора тиристорного оптрона, второй вывод третьего конденсатора соединен с первым выводом первого диода и первым выводом обмотки электромагнита.