Быстродействующее электромагнитное устройство Советский патент 1986 года по МПК H01F7/18 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для быстрого включения и отключения силовых электромагнитов, электромагнитных муфт и т.д. Цель изобретения - уменьшение потребления электроэнергии. На чертеже изображена принципиаль ная схема устройства. Устройство состоит из обмоток 1 и 2, конденсатора 3 и транзистора 4, который своим коллекторно-эмиттерным переходом образует две параллельные цепочки. Точка соединения обмоток 1 и 2 подключена к минусовому., зажиму источника 5 питания постоянного тока Точка соединения конденсатора 3 и коллектора транзистора 4 через ключевой элемент 6 подсоединена к плю,совому зажиму источника 5 питания постоянного тока. Стабилитрон 7 подключен анодом к точке соединения кон денсатора 3 и обмотки 1, а катодом к точке соединения базы транзистора 4 и резистора 8. Другим выводом резистор 8 подключен к т.очке соединени ключа 6, конденсатора 3 и коллектора транзистора 8. Устройство работает следующим образом. При замыкании ключевого элемента 6 потенциал источника 5 питания через конденсатор 4 прикладывается к обмотке 1. Ток протекает через заряжающийся конденсатор 3, через обмотку 1 и далее на минус источника 5 питания. Практически одновременно через стабилитрон 7 положительный потенциал попадает на базу транзистора 4, так как стабилитрон 7 подключается в прямом направлении. Тран зистор 4 открывается и через его кол лекторно-эмиттерньй переход к обмотк 2 подводится потенциал источника 5. По обмотке 2 протекает ток. Так как от конденсатора 3 запитывается толь ко одна обмотка 1, а вторая обмотка запитьшается через коллекторно-эмит терный переход транзистора 4, то про исходит быстрое срабатывание электро магнитного устройства. За счет того, что обмотка 2 на время заряда конденсатора 3 подключе на к источнику 5 через коллекторноэмиттернык переход транзистора 4, через обмотку 2 проходит м ксимальный ток во все йремя заряда конденсатора 3. В это время ток, проходящий по обмотке 1 через заряжающийся конденсатор 3, по мере заряда конденсатора 3 уменьшается по экспоненте. После заряда конденсатора 3 прохождение тока по обмотке 1 и цепи стабилитрона 7 практически прекращается. Потенциал базы транзистора 4 уменьшается и транзистор 4 открыт уже не полностью за счет цепи резистор 8, стабилитрон 7 (он подключен в режиме стабилизацигд) и обмотка 1, т.е. коллекторно-эмиттерный переход транзистора 4 имеет определенное сопротивление и к обмотке 2 подводится только потенциал, необходимьй для удержания устройства в сработанном положении. Потенциал, необходимый для удержания устройства в сработанном положении, жестко стабилизируется. Следовательно, при колебаниях напряжения в источнике 5 напряжение на обмотке, а следовательно, и ток, протекающий через обмотку 2, стабилизированы, что можно использовать для уменьшения потребления энергии,за счет снижения тока удержания, После размыкания ключевого элемента 6 происходит разряд конденсатора 3 через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 4 и обмотки 1 и 2, имеющие одинаковые количества витков. Ток разряда конденсатора 3, протекая встречно в обмотках 1 и 2, создает противодействующие магнитные потоки, суммарная величина которых обращается в ноль. Ток разряда конденсатора 3 поддерживается не меньшим, чем ток удержания устройства, пока ток базы транзистора 4 через резистор 8 не станет меньше тока стабилизации. При размыкании ключевого элемента 6 ток через обмотку 1 протекает в обратном направлении и стабилитрон 7 выходит из режима стабилизации. Весь ток цепочки стабилизации переключатся в цепь база-эмиттер транзистора 4, который открывает транзистор 4, и Происходит разряд конденсатора 3. Энергия, запасенная при разряде конденсатора 3 в обмотках 1 и 2, через стабилитрон 7 и переход база-эмиттер транзистора 4 рассеивается на сопротивлениях последних. При этом результирующая величина магнитного потока от ЭДС-самоинд;укции в обмотках 1 и 2 также равна нулю, а перенапряжение на конденсаторе 3 не возникает.

Таким образом, электромагнитное устройство незамедлительно возвращается в исходное положение и готово к очередному включению,

Формула изобретения

Быстродействукяцее электромагнитно устройство, содержащее две идентичны обмотки,, ключевой элемент, конденсатор, резистор и вьшоды для подключения источника постоянного тока, причем одни из вьшодов первой и второй обмоток объединены и соединены с выводом для подключения отрицательноге полюса источника постоянного тока, вывод для подключения положительного полюса которого через ключевой элемент подключен к точке соединения одной из обкладок конденсатора и одного из выводов резистора, другая обкладка конденсатора соединена с другим вьгоодом первой обмотки отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребления электроэнергии, в него введены транзистор и стабилитрон, причем анод стабилитрона подключен к другому выводу первой обмотки, его катод - к точке соединения другого вывода резистора и базы транзистора, эмиттер которого подключен к другому выводу второй обмотки, а коллектор - к точке соединения конденсатора и резистора.

Изобретение относится к автоматическому управлению. Цель изобретения - уменьшение потребления энергии. В устройство введены транзистор 4 и стабилитрон 7. От конденсатора 3 запитывается только одна обмотка 1, другая обмотка 2 запитывается через коллекторно-эмиттерный переход транзистора 4. Поэтому устройство быстро срабатывает и к обмотке 2 подводится только потенциал, необходимый для удержания устройства в сработанном положении, который жестко стабилизируется. 1 ил. 1Ю €Л СП СП