Устройство для управления электромагнитом постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H01F7/18 

Изобретение относится к бесксн- тактным системам управления электрическими цепями и конкретно предназ- начено для управления быстродейст- вующими электромагнитами.

Цель изобретения - повьшение частоты срабатывания электромагнита путем обеспечения устойчивого режима коммутации управляемых ключей.

На фиг, 1 изображена электричес- кая схема устройства; на фиг, 2 - диаграммы входного управляющего напряжения и тока, проходяш,его чере электромагнит.

Выход усилителя входного сигнала

1подключен, например, через „оптрон

2к усилителю 3 удерживающего ключа 4 и к входу формирователя 5.

Выход формирователя 5 подключен к входу пускового ключа 6, вьшолнен ного, например, на оптронном тиристоре, соединенном с положительным полюсом форсирующего напряжения +Ucp. Параллельно ключу 6 включен коммутирующий дроссель 7, соединенный с конденсатором 8.

К точке соединения ключа 6 и конденсатора 8 подключен резистор 9, соединенньм с катодом,разделительно го диода 10 и обмоткой электромагнита 11 .

Положительный полюс источника удерживающего напряжения подключен к аноду диода 10, Катод диода 12 . соединен с отрицательным полюсом источника форсирующего напряжения Uep, а анод диода 13 - с обмоткой электромагнита II и анодом диода 12

К общей точке соединения обмотки электромагнита 11, анода диода 12, анода диода 13 подключен вывод разрядной цепи 14, состоящий из диода, резистора и конденсатора, который обеспечивает защиту ключа 4 от коммутационных выбросов напряжения. Отрицательная шина удерживающего напряжения подключена к удерживающему ключу 4, соединенному с катодом диода 13, и к другому выводу разрядной цепи 14.

Входной усилитель 1, формирователь 5 подключены к источнику питания . Усилитель 3 удерживающего ключа 4 подключен к источнику питания и, отрицательная шина которого соединена с Uy .

Для объяснения функционировёшия устройства на фиг. 2а изображена диаграмма входного напряжения, а

06843

На фиг. 26 - диаграмма тока, протекающего через обмотку электромагнита в момент форсированного включения и перехода в режим удержания, с а также длительность функционирования 1 коммутационного контура;

тиристор 6 - дроссель 7 - конденсатор 8.

Устройство работает следующим

10 образом;

При поступлении на вход усилителя 1 входного напряжения И в соответствии с диаграммой, изображенной на фиг. 2а, включается опт-

15 рон 2 и усилитель 3 вырабатывает управляющий сигнал на открьшание удерживающего ключа 4. Одновременно с этим формирователь 5 синхронно с передним фронтом входного сиг20 нала вырабатывает пусковой сигнал для открывания тиристора 6.

Через дроссель 7 предварительно заряженный конденсатор 8 разряжается на тиристор 6, при этом создает-

25 ся контур форсированного включения электромагнита по цепи: +Ucp, тиристор 6, резистор 9, электромагнит 11, диод 12, и. При прохождении отрицательной полуволны тока через тиристор 6 в результате перезарядки конденсатора 8 тиристор 6 закрывается, , конденсатор 8 заряжается до напряжения источника Ucp и при наличии входного напряжения Ugx на входе усилителя 1 ток форсирования в соответствии с диаграммой, изображенной на фиг. 26, уменьшается до величины тока удержания 1 по цепи: +Uyj диод 10, электромагнит 11, диод 13, удерживающий ключ 4, Uyji . Если длительность управляющего сигнала на входе усилителя 1 меньше длительности ip переходного процесса в коммутационном контуре, то ток в обмотке

5 электромагнита 1 I уменьшается до нуля, так как удерживакщий ключ 4 в это Время будет уже закрыт.

В предлагаемом устройстве управ™ ляемые ключи - пусковой и удерживающий могут быть вьшолнены на транзисторах, однооперационных и двух- операционных (запираемых) тиристорах, при этом управляемые входы : пускового ключа и усилителя удержи-

55 вающего ключа могут соединяться

при помощи импульсных и низкочастотных трансформаторов или при помо1,и магнитодиода.- соленоида, однако ;

30

35

соединение функциональных узлов в этом случае должно вьшолняться в предлагаемой последовательности.

. В качестве входного усилителя 1 , усилителя 3, формирователя 5 могут быть применены микросхемы известных серий,

Устройство, выполненное по предлагаемой схеме с применением оптрон206843

ных тиристоров типа ТО-10-10, обеспечивает максимальную частоту срабатывания электромагнита до 300 Гц при напряжениях форсирования и удер- 5 жания соответственно 140-1 80 и:9-12 В, Параметры электромагнита: индуктив- ность 0,0810,02 Гц, ход якоря 1,25 мм, токи форсирования и удержания 3,5 и 0,6 А.-с

4iB

1- п

U -V -v

- -o.V

Фи