Устройство для форсированного включения электромагнита Советский патент 1988 года по МПК H01F7/18 

f

СО 00

Сл Сл

f

Изобретение относится к электро- технике, а именно к электроаппарато- строению, и может быть использовано для форсированного включения электромагнитных механизмов постс янного то-- ка в сеть леременного тока.

Целью изобретения является повыше ние надежности работы устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

На схеме обозачена обмотка 1 электромагнита, подключенная к источ нику переменного тока через выпрями- тель 2.

Устройство содержит балластный ре зистор 3 (позистор) и защитный резистор 4 (варистор), соединенные после- довательно и образующие делитель на- пряжения, включенный на зажимы цепи питания устройства. Обмотка 1 элект- ромагнита с выпрямителем 2 включены параллельно защитному резистору 4.

Устройство работает следующим образом.

В момент подачи напряжения на вход устройства сопротивление по зистора 3 невелико по сравнению с сопротивлением варистора 4, ввиду чего основная часть напряжения источкика выделяется на вариаторе и через выпрямитель 2 прикладывается к обмотке 1 электромагнита, вызывая проте кание в ней тока форсировки, посту пающего от источника через позистор 3. Электромагнит при этом форсирован но срабатывает.

По истечении некоторого времени, обусловленного теплоемкостью позисто ра и условиями его теплообмена, зистор 3 нагревается проходящим через него током форсировки до темпе- ратуры при которой сопротивление ег

В схеме известного устройства варистор необходимо включать на входе с целью защиты от внешних перенапря- 5кений диодов выпрямителя и дополнирезко увеличивается и потребляемый устройством ток соответственно умень- .тельного диода. При этом варистор по- шается. В этом режиме большая частьстоянно подвергается воздействию пол- напряжения источника гасится позис-ного питающего напряжения. Амплитуд- тором 3, а к вариатору 4 и выпрями-ное значение его при 1,1 номинальнотелю 2 приложена небольшая его часть. Соответственно этому через обмотку 1 электромагнита протекает небольшой ток, достаточный только для удерживания электромагнита после его срабатывания.

При поступлении на вход устройст- ва импульсов перенапряжения потенциал импульса также выделяется частично на позисторе 3, частично на ва0

ристоре 4. Благодаря резкой зависимости сопротивления варистора от приложенного напряжения выделяющаяся на нем часть потенциала импульса ограничивается и не достигает значения, опасного для выпрямителя 2 и обмотки 1 электромагнита.

Отношение наибольшого значения потенциала, выделяющегося на варисторе jB момент перенапряжения, к номиналь- . |ному значению рабочего напряжения ва- Ьистора, называемое его защитньм эффициентом характеризует качество 5 защиты от перенапряжений.

Наилучшими защитными свойствами Из числа известных варисторов о бла- дают оксидноцинковые варисторы. Для защиты от перенапряжений элементов 0 цепей низкого напряжения выпускаются оксидноцинковые варисторы СН2-1 и СН2-2, имекяцие коэффициент нелинейности их вольтамперной характеристики не ниже 25-30.

Для выявления эффективности предложенного устройства по защитному коэффициенту проводят расчет параметров элементов схем известного и предлагаемого устройств- при использовании в них защитного варистора типа, например, .

Предельный рабочий ток указанного варистора равен О,1 мА, классифицированный 1 мА, коэффициент нелинейности 30, допускаемое отклонение классифицированного напряжения ±10%, Номинальное напряжение цепи питания 380 В, 50 Гц с допустимым отклонением в сторону повышения до 1,1 номинального.

В схеме известного устройства варистор необходимо включать на входе с целью защиты от внешних перенапря- 5кений диодов выпрямителя и дополни5

0

5

0

.тельного диода. При этом варистор по- стоянно подвергается воздействию пол- ного питающего напряжения. Амплитуд- ное значение его при 1,1 номинального равно 589 В, при этом ток через варистор должен составлять не более

0,1 мА. Классифицированному току 1 мА при коэффициенте нелинейности 30 соответствует напряжение 636 В. Исходя из этого выбирают варистор с классифицированным напряжением 750±

±75 В.

Задавпшсь значением импульса тока в момент перенапряжения, равным 10 А, получают, что варистор с классифицированным напряжением 825 В ограничивает действующее на элементы устройства перенапряжение значением 112J В. Защитный коэффициент при этом 2,95, диоды в схеме должны иметь допустимое обратное напряжение не ниже 1200 В (практически каждый диод должен быть выполнен.в виде дву последовательно включенных диодов с обратным напряжением 600 В).

В схеме предлагаемого устройства варистЬр не подвергается действию полного питающего напряжения. В момент подачи напряжения к нему прило жена значительная часть питающего напряжения (порядка 90%), но этот ре- жим сохраняется кратковременно (по- рядка 1 с), до нагрева позистора, после чего к варистору прикладывается уже в несколько раз меньщее напряжение (в любом случае не более 50% .питающего). Поэтому в предлагав- мом устройстве можно применить ва- ристор с классифицированным напряже- ;нием В или еще более низким, jнапример, 330 i 33 В. Принимая тот же :импульс тока 10 А (хотя в предлагаемом устройстве он должен быть мень- шим благодаря наличию последовательно включенного позистора), получают для варисторов с напряжением 429 и 363 В уровень ограничения напряжения 583 и 493 В соответственно, т..е. за- пщтные коэффициенты 1,53 и ,3,что в 2 и более раза ниже, чем в известном устройстве. Диоды в предложенном

Г

F

0

5

0

Е

устройстве можно применять с обратным напряжением 600 или 500 В, т.е. практически их необходимо вдвое мень- ше и более низкого класса, что существенно снижает стоимость устройст ва.

Полученный эффект не сводится к сумме эффектов известных использованных решений, а является новым качеством предложенного устройства.

Формула изобретения

Устройство для форсированного включения электромагнита, содержащее выходы для подключения обмотки электромагнита, выпрямитель, балластный резистор и выводы для подключения источника переменного тока, причем выводы для подключения обмотки электромагнита соединены с выводами для подключения Источника переменного тока через вьшрямитель, балластный резис-. тор включен в цепь питания обмотки электромагнита, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него .введен защитный резистор, балластный и защитный резисторы соединены последовательно и образуют делитель напряжения, входные выводы выпрямителя подключены к выводам защитного резистора, причем в качестве балластного резистора использован позистор, а в качестве защитного - варистор.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроаппарато- строению, и может быть использовано для форсированного включения электромагнитных механизмов постоянного тока в сеть переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы устрййства. В момент подачи напряжения на вход устройства сопротивление резистора 3 невелико по сравнению с сопротивлением варисто- ра 4. При этом на обмотке 1 протекает ток формировки. При нагревании резистора 3 сопротивление его резко увеличивается. Ток через обмотку 1 при этом уменьшается до значения тока удержаний. Варистор 4 осуществляет защиту устройства от перенапряжений. При этом наличие позистора в качестве балластного резистора снижает требования к вариатору и элементам выпрямителя по напряжению. ) ил. с (р (Л