ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАН Российский патент 1995 года по МПК F16K31/00 H01F7/18 

Изобретение относится к средствам управления клапанами различного назначения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для управления электромагнитом, состоящее из последовательно соединенных обмотки электромагнита и полупроводникового переключателя, генератора импульсов регулируемой скважности, выход которого подсоединен к входу полупроводникового переключателя, а вход к магнитодиоду.

Устройство имеет сложную конструкцию и недостаточную надежность, специальный стабилизированный источник питания для генератора импульсов регулируемой скважности для работы устройства при различных напряжениях.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства, обеспечение работы электромагнита и устройства от единого источника питания.

Технический результат достигается тем, что электропневмоклапан, состоящий из корпуса с входным и выходным патрубками, якоря-запорного органа, электромагнита, на кожухе которого закреплен электроразъем, съемы регулирования характеристик электромагнита, содержащей транзисторный ключ, снабжен герконом, причем, база и эмиттер транзисторного ключа соединены через нормально разомкнутые контакты геркона, расположенного в зоне рассеивания магнитного потока электромагнита, при этом транзисторный ключ, геркон и схема регулирования характеристик электромагнита размещены в электроразъеме.

На чертеже представлен предлагаемый электропневмоклапан.

Электропневмоклапан состоит из корпуса 1 с входным и выходным патрубками, якоря-запорного органа 2, упора (стопа) 3, электромагнита 4, с закрепленным на корпусе электроразъемом 5, внутри которого размещена схема регулирования характеристик электромагнита, содержащая транзисторный ключ 6, магнитоуправляемый герметичный контакт (геркон) 7, резистор 8, диод 9, диод 10, резистор 11 и клеммы 12 и 13.

Электропневмоклапан работает следующим образом.

При подаче напряжения на клеммы 12 и 13 транзисторный ключ 6 первоначально находится в проводящем состоянии, так как через резистор 8, переход база-эмиттер транзисторного ключа 6 протекает ток, обеспечивающий открытие транзисторного ключа 6.

К обмотке 4 электромагнита прикладывается полное напряжение, которое создает в ней необходимый пусковой ток, обеспечивающий форсированное срабатывание электромагнита 4. В тот момент, когда якорь-запорный орган 2 электромагнита 4 притянется к упору 3, величина рабочего магнитного зазора между ними и, следовательно, величина магнитного сопротивления зазора существенно уменьшается. Это приведет к скачкообразному увеличению магнитного потока рассеивания с внешней стороны электромагнита 4, на котором расположен электроразъем 5 с магнитоуправляемым контактом 7.

Увеличивающийся магнитный поток рассеивания вызовет замыкание контактов геркона 7, включенного параллельно переходу эмиттер-база, что приведет к закpытию транзисторного ключа 6. Таким образом, к обмотке электромагнита 4 полное напряжение питания подключено в течение времени, необходимого для притяжения якоря-запорного органа 2 электромагнита 4 к упору 3. После закрытия транзисторного ключа 6 накопленная электромагнитом 4 электрическая энергия разрежается через разрядную цепь, состоящую из резистора 11 и диода 10, при этом разрядный ток, протекающий по обмотке, создает убывающий во времени магнитный поток, удерживающий геркон 7 в замкнутом состоянии, а якорь запорный орган 2 в притянутом к упору 3 положении.

Так как магнитный поток, при котором происходит размыкание геркона 7, выбран большим, чем магнитный поток отпускания якоря-запорного органа 2, то через определенное время, после закрытия транзисторного ключа 6, произойдет размыкание контактов геркона 7, а транзисторный ключ 6 снова откроется и по обмотке электромагнита вновь потечет увеличивающийся во времени ток, создающий соответствующий магнитный поток, продолжающий удерживать якорь-запорный орган. При этом увеличивается и магнитный поток рассеивания, вызывающий через определенный момент времени срабатывание геркона 7 и очередное закрытие транзисторного ключа 6. Следовательно, после притяжения якоря-запорного органа 2 к упору 3, к обмотке электромагнита 4 прикладывается напряжение в виде прямоугольных импульсов, частота и скважность которых зависит от параметров геркона 7, величины напряжения источника тока, параметров электромагнита 4 и резистора 11.

Таким образом, схема автоматически переходит в режим широтно-импульсного регулирования (ШИР), причем функции генератора импульсов регулируемой скважности выполняются непосредственно транзисторным ключом 6 совместно с герконом 7, электромагнитом 6 и разрядным резистором 11, что обеспечивает существенное упрощение устройства управления и увеличение надежности электропневмоклапана. Так как режим ШИР характеризуется значительным снижением потребляемой электромагнитом мощности, то снижается и температура нагрева обмотки электромагнита и резиновых уплотнений якоря-запорного органа, что также существенно увеличивает надежность электропневмоклапана.

Достигнутое упрощение устройства управления позволяет разместить его непосредственно в электроразъеме 5 электропневмоклапана и подсоединять к единому с электромагнитом источнику питания.

Использование: средства управления клапанами различного назначения. Сущность изобретения: электропневмоклапан содержит корпус 1, якорь - запорный орган 2, упор 3, электромагнит 4, электроразъем 5, транзисторный ключ 6, геркон 7, два резистора 8 и 11, два диода 9 и 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ЭЛЕКТРОПНЕВМОКЛАПАН, состоящий из корпуса с входным и выходным патрубками, якоря-запорного органа, электромагнита, на кожухе которого закреплен электроразъем, схемы регулирования характеристик электромагнита, содержащей транзисторный ключ, отличающийся тем, что снабжен герконом, причем база и эмиттер транзисторного ключа соединены через нормально разомкнутые контакты геркона, а геркон расположен в зоне рассеивания магнитного потока электромагнита. 2. Электропневмоклапан по п.1, отличающийся тем, что геркон, транзисторный ключ и схема регулирования характеристик электромагнита размещены в электроразъеме.