Устройство для управления электромагнитом Советский патент 1984 года по МПК H01F7/18 

.f

СО

сд ю ел

Изобретение относится к низковольтному электроаппаратостроению и может быть использовано для форсированного включения электромагнитных устройств систем автоматики.

Известны устройства для управления электромагнитом, питающимся от сети постоянного тока, обеспечивающие форсировку срабатывания электромагнита при включении. Одно из таких устройств содержит обмотку электромагнита, коммутатор, конденсатор и резистор 1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления электромагнитом, содержащее коммутатор в ветви электромагнита, выполненный на тиристоре, в цепи управляющего электрода которого имеются конденсатор и резистор. Ограничение тока обмотки электромагнита в номинальном режиме здесь достигается за счет введения в ветвь обмотки добавочного резистора, зашунтированного ранее (в режиме форсировки) коммутатором 2.

Недостатком указанного устройства являются дополнительные потери мощности в добавочном резисторе, которые увеличивают ся с увеличением коэффициента форсировки электромагнита.

Цель изобретения - уменьщение потерь мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитом, содержащее две параллельные ветви, соединенные с выводами для подключения источника питания, причем первая ветвь состоит из последовательно соединенных выводов для подключения обмотки электрома нита и коммутатора, выполненного на тиристоре, а вторая - из резистора и вспомогательного тиристора, коммутирующий конденсатор и две последовательные RC-цепи, причем коммутирующий конденсатор включен между анодами тиристоров, первая RC -цепь включена в цепь управляющего электрода тиристора коммутатора, вторая RC-цепь - в цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора и соединена с выводами для подключения источника питания, введен динистор, причем катод динистора подключен к управляющему электроду тиристора коммутатора, а анод динистор а подключен через резистор первой RC-цепи к аноду тиристора коммутатора и через конденсатор первой RC-цепи к катоду указанного тиристора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для управления электромагнитом.

Устройство для управления электромагнитом содержит обмотку 1 электромагнита, начало 2 которой подключено к зажиму 3 сети постоянного тока и к катоду 4 диода 5. Анод 6 диода 5 подключен к концу 7 обмотки 1 и к аноду 8 тиристора 9 (коммутатора), катод 10 которого подключе11 к зажиму 11 сети постоянного тока и к катоду 12 вспомогательного тиристора 13. Управляющий электрод 14 тиристора 9 подключен к катоду 15 динистора 16, анод 17 которого подключен через резистор 18 к аноду 8 тиристора 9 и через конденсатор 19 к катоду 10 тиристора 9. Анод 20 вспомогательного тиристора 13 подключен через конденсатор 21 к аноду 8 тиристора 9

и через резистор 22 к зажиму 3 сети постоянного тока, а управляющий электрод 23 вспомогательного тиристора 13 подключен через резистор 24 к зажиму 3 и через конденсатор 25 к зажиму 11 сети постоянного

с тока.

Устройство работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения на входные зажимы 3 и 11 начинают нарастать ток через управляющий электрод 23 вспо01 могательного тиристора 13 и напряжение на конденсаторе 19. Когда напряжение на коденсаторе 19 достигает величг.ны напряжения переключения динистора 16, происходит разряд конденсатора 19 через динистор 16, управляющий электрод 14 и катод 10 тиристора 9. При этом тиристор 9 опирается, а обмотка электромагнита 1 и цепочка с резистором 22 и конденсатором. 21 подключается на напряжение сети. После разряда конденсатора 19 динистор 16 заQ пирается. С момента отпирания тиристора 9 начинается режим форсировки электромагнита, в течение которого напряжение на конденсаторе 21 и напряжение между анодом 20 и катодом 12 вспомогательного тиристора 18 нарастают до напряжения сети,

5 а в обмотке 1 протекает больщой ток, под действием которого происходит быстрое срабатывание электромагнита. Длительность режима (форсировки определяется длительностью нарастания тока через управляющий электрод 23 вспомогательного ти ристора 13. Когда ток через управляющий электрод 23 достигает величины, необходимой для переключения вспомогательного тиристора 13, происходит разряд конденсатора 21 через вспомогательный тиристор 13

5 на тиристор 9. При этом тиристор 9 запирается, конденсатор 21 перезаряжается (напряжение на нем меняет полярность), диод 5 отпирается, напряжение, подводимое к обмотке 1, падает до нуля, а цепочка с резистором 18 и конденсатором 19 подклю0 чается на напряжение сети, напряжение на конденсаторе 19 начинает нарастать.

С момента первого запирания тиристора 9 оканчивается режим форсировки и начинается установивщийся периодический режим работы устройства, где ограничение

минимального тока электромагнита осуществляется импульсным питанием обмотки 1 от напряжения сети постоянного тока.

При этом по обмотке 1 электромагнита протекает пульсирующий ток, период которого можно разбить на два интервала: первый интервал, в течение которого напряжение, подводимое к обмотке 1, равно нулю (пауза), и второй интервал, в течение которого обмотка 1 подключена на напряжение сети постоянного тока (импульс). Первый интервал начинается с момента запирания тиристора 9 и оканчивается его повторнь м отпиранием. Второй интервал начинается с момента повторного отпирания тиристора 9 и заканчивается его повторным запиранием.

Длительность первого интервала определяется длительностью нарастания напряжения на конденсаторе 19 до напряжения переключения динистора 16. После переключения дннистора 16 отпирается тиристор 9 (конец .первого к начало второго интервала), а конденсатор 21 разряжается через тиристор 9 на вспомогательный тиристор 13, запирая последний, и начинает перезаряжаться (с полярностью напряжения, соответствующей режиму форсировки). Длительность второго интервала определяется

длительностью нарастания напряжении на конденсаторе 21 до напряжения переключения вспомогательного тиристора 13 при установивщемся токе его управляющего

электрода 23. После переключения BchoMoгательного тиристбра 13 конденсатор 21 разряжается на тиристор 9, запирая последний (окончание второго интервала). Далее продолжается периодический режим работы устройства.

После отключения напряжения сети конденсаторы 19, 21 и 25 разряжаются, обеспечивая тем самым подготовку схемы управления для следующего включения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве ограничение тока электромагнита в номинальном режиме обеспечивается за счет испульсного питания обмотки 1 , при периодической работе коммутатора (тиристора 9). В прототипе же коммутатор не используется в номинальном режиме, а ог0 раничение тока электромагнита обеспечивается за счет добавочного резистора, в котором имеют место дополнительные потери мощности. Вследствие этого, потери мощности в предлагаемом устройстве оказываются меньще, чем у прототипа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ, содержащее две параллельные ветви, соединенные с вы-, водами для подключения источника питания, причем первая ветвь состоит из последовательно соединенных выводов для подключения обмотки электромагнита и коммутатора, выполненного на тиристоре, а вторая - из резистора и вспомогательного тиристора, коммутирующий конденсатор и две последовательные RC-цепи, причем коммутирующий конденсатор включен между анодами тиристоров, первая RC-цепь включена в цепь управляющего электрода тиристора коммутатора, вторая КС-цепь - в цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора и соединена с выводами для подключения источника питания, отличающееся тем, что, с целью уменьщения потерь мощности, в него введен динистор, причем катод динистора подключен к управляющему электроду тиристора коммутатора, а анод динистора подключен через резистор первой RC-цепи к аноду ти§ ристора коммутатора и через конденсатор (Л первой RC-цепи к катоду указанного тиристора.