Электромагнит с форсировкой Советский патент 1985 года по МПК H01F7/18 

11 Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть испол зовано для форсированного включения исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики, в част ности в приводе тормозных систем двигателей со встроенными электромагнитными тормозами. Известно устройство для управления электромагнитом, обмотка которо го подключена к источнику переменно го тока через выпрямитель , содержащее включенные параллельно один другому резистор и токоограничивакщий конденсатор, шунтированные клю чевым полупроводн-иковьпу элементом,в цепь управления которого включены диод, резистор и конденсатор, шунтированный другим резистором l . Недостатками данного устройства являются большие габариты и масса токоограничивающего конденсатора, приводящие к увеличению габаритов и массы всего устройства. Это вызвано тем, что в установившемся режиме работы данного устройства амплитудное значение напряжения на указанном конденсаторе равно амплитудному значению напряжения источника питания. Вследствие этого номинальное напряжение, а следователь но, и пропорциональные ему масса и габариты токоограничивающего конденсатора в данном устройстве оказываются большими. Известно также устройство для управления электромагнитом, содержа щее обмотку э.лектромагнита, параллельно которой включен первый диод анод которого подключен к одному зажиму источника питания, к другому зажиму которого подключен анод тиристора, управляющий электрод которого подключен к катоду второго дио да, анод которого подключен к пер вому конденсатору, подключенному к первому резистору, подключенному к аноду тиристора, второй резистор, подключенный параллельно первому конденсатору, второй конденсатор, третий резистор и третий диод L2.Недостатками известного устройства являются большая мощность, по ребляемая электромагнитом, и низка надежность работы всего устройства. . В установившемся режиме работы известного устройства мощность. 2 потребляемая электромагнитом, зависит от коэффициента форсировки, который определяется углом управления тиристора. Последний в свою очередь определяется соотношением между сопротивлением третьего резистора и емкостью второго конденсатора. Для уменьшения потребляемой электромагнитом мощности, т.е. для получения большюс коэффициентов форсировки тока электромагнита, и, следовательгно, для увеличения угла управления тиристором необходимо значительно повьш1ать постояннную времени цепи третьего резистора и второго конденсатора, увеличивая сопротивление третьего резистора и (или) емкость второго конденсатора, что приводит к уменьшению напряжения на втором конденсаторе. Поскольку в установившемся режиме работы этого устройства ток в управляющем электроде тиристора, появляющийся одновременно с началом заряда второго кондеЬсатора, определяется напряжением последнего, то при необходимости обеспечения больших углов управления тиристором, напряжение на втором конденсаторе, а следовательно, и ток в зтравляющем электроде тиристора оказываются недостаточными для надежного открьшания тиристора, Что обуславливает низкую надежность работы всего устройства. При необходимости получения большего сниженид мощности, потребляемой электромагнитом, т.е. при попытке дальнейшего увеличения коэффициента форсировки и, соответственно, увеличения угла управления тиристором (например, до значений, близких к 180°), открыть тиристор вообще не удается. Цель изобретения - уменьшение потребляемой электромагнитом мощности путем увеличения коэффициента форсировки и повьш1ение надежности его рабо.ты. Указанная цель достигается тем,, что в электромагнит с форсировкой, содержащий обмотку, тиристор, два конденсатора, три резистора, три диода, и вьшоды для подключения источника питания, причем первый диод подключен параллельно обмотке электромагнита, анод первого диода соединен с одним из выводов для подключения источника питания, другой вывод для подключения которого соедиН нен с анодом тиристора, первый резистор и первый конденсатор, зашунтированный вторым резистором, соединены последовательно и включены между анодом тиристора и анодом второго диода, катод которого соединен с уп- равляющим электродом тиристора и катодом третьего диода, второй конденсатор и третий резистор соединены последовательно и включены параллельно тиристору, введен четвертый диод, причем анод четвертого Диода соединен с катодом тиристора, катод четвертого тиристора соединен с като дом первого диода, анод которого сое динен с анодом третьего диода. В предлагаемом электромагните в установившемся режиме работы третий диод, катод которого подключен к катоду второго диода и, следовательно ,к управляющему электроду тиристора, отделяет управляющий электрод тиристора от цепи заряда второго конденсатора. Четвертый же диод отделяет цепь заряда последнего от первого диода и обмотки электромагнита, не позволяя им шунтировать управляющий электрод тиристора при разряде второго конденсатора. При этом управляющий переход тиристора оказьшается соединенным последовательно с вторым диодом и через источник питания с третьим резистором и вторым конденсатором. Таким образом, в установившемся режиме работы электромагнита в положительный полупериод напряжения источника питания ток в управляющем электроде тиристора обусловлен током разряда второго конденсатора и появляется, открьшая тиристор, не одновременно с началом заряда второго конденса)ра, как это происходит в известном устройстве, а лишь после того, как второй конденсатор заряжается до напряжения источника питания и начинается его разряд. Это обеспечивает получение брльших углов управления тиристором, а следовательно, и потребление меньшей мощности за счет большего коэффициента форсировки электромагнита по сравнению с известным устройством. Для получения одного и того же угла управления тиристором и коэффициента форсировки в предлагаемом электромагните требуются в силу ска занного вьшге заведомо, меньшие сопро тивление третьего резистора и (или) емкость второго конденсатора по сравнению с известным устройством. Вследствие этого напряжение на втором конденсаторе и определяемый им ток разряда, открывающий тиристор, оказьшаются заведомо большими, чем в известном устройстве. Это приводит к повьш1ению надежности открьшания тиристора, а опедовательно, и к повьш1ению надежности работы всего электромагнита в целом.С другой стороны это также обуславливает возмож- . ность повьш ения быстродействия срабатывания, электромагнита за счет повышения коэффициента форсировки дЬ значений, соответствующих большим углам управления тиристора ( например, близких к 180°), которые вообще не удается реализовать в известном устройстве. На чертеже изображена принципи-. альная схема электромагнита с форсировкой. Электромагнит с форсировкой включает в себя обмотку 1 электромагнита, параллельно которой подключен первый диод 2. Один из зажимов 3 обмбтки 1, соединенный с первым диодом 2, подключен к зажиму 4 источника питания переменного тока через включенные согласно и последовательно четвертый диод 5 и тиристор 6. Управляющий электрод 7 тиристора 6 соединен с зажимом 4 источника переменного тока через последовательно включенные второй диод 8, первый конденсатор 9, зашунтированный вторым резистором 10, и первый резистор I1. Катод I2 третьего диода 13 подключен к катоду 14 диода 8, а анод 15 диода 13 соединен с анодом 16 диода 2 и с з ажимом 17 источника переменного . Параллельно тиристору 6 включены соединенные последовательно третий резистор 18 и второй конденсатор 19. Электромагнит с форсировкой работает следующим образом. После подключения .источника питания переменного тока тиристор 6 в течение времени заряда первого конденсатора 9 пропускает положительные полуволны напряжения источника питания на обмотку 1 электромагнита прн небольших углах управления. Прн этом на обмотке 1 электромагнита протекает большой ток форсировки, под действием которого происходит быстрое срабатывание электромагнита.

ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСЙРОВКОЙ, содержащий обмотку, тиристор, два конденсатора, три резистора, три диода и вьшоды для подключения источника питания, причем первый диод подключен параллельно обмотке электромагнита, анод первого диода соединен с одним из выводов для подключе- . ния источника питания, другой вьшод J8 для подключения которого соединен с анодом тиристора, первый резистор и первый конденсатор, зашунтироваиньгй вторым резистором, соединены последовательно и включены между анодом тиристора и анодом второго диода, катод которого соединен с управляющим электродом тиристора и катодом третьего диода, второй конденсатор и третий резистор соединены последовательно и включены параллельно тиристору, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности путем увеличения коэффициента форсировки и повышения надежности работы электромагнита, в него введен четвертый диод, причем анод четвертого диода соединён с катодом тиристора, катод четвёртого тиристора соединен с катодом первого диода, анод которого соединен с анодом третьего диода 4ib 5 сл О) 1& Л А2 16 13 П