Быстродействующий электромагнит Советский патент 1988 года по МПК H01F7/18 

х

ОГ) 05

-t

00

Изобретение относится к электрическим аппаратам и может быть использовано в аппаратах защиты, например в автоматических выключателях.

Цель изобретения - повышение быстро- действия электромагнита.

На чертеже изображен быстродействующий электромагнит во включенном положении.

Электромагнит содержит якорь 1, соединенную с якорем отключающую пружину 2, упоры 3 для ограничения хода якоря, магнитопровод 4 с расположенными на нем удерживающей катуп кой 5, размагничиваю- наей токовой катущкой 6 и дополнительной катун1кой 7. Выводы 8 предназначе- ны для подключения источника постоянного напряжения. Транзистор 9 подсоединен к выводам 8 по схеме с общим эмиттером. Удерживающая кату11 ка 5 соединена последовательно с переходом коллектор - эмиттер транзистора 9, а параллельно перехо- ду подключен резистор 10. Резистор II подключен параллельно участку цепи, состоящей из последовательно соединенных удерживающей катушки 5 и перехода коллектор - база транзистора 9. Резистор 12 совместно с последовательно соединенной с ним дополнительной катунжой 7 образует цепь, параллельно которой подключен переход база - эмиттер транзистора 9.

Величины сопротивлений резисторов 1 I и 12 с учетом сопротивления дополнительной катущки 7 выбираются такими, что при отсутствии тока в цепи разматывающей катущки 6 транзистор 9 находится в состоянии насыщения.

Электромагнит работает следующим об- разом.

Ток в цепи удерживающей катущки 5 создает удерживающий магнитный поток. При Гфотекании тока по размагничивающей катушке 6 создается размагничивающий магнитный поток, направленный встречно удерживающему потоку. Размагничивающий поток наводит ЭДС в удерживающей катущ- ке 5 и в дополнительной катущке 7. ЭДС дополнительной катущки 7 уменьшает напряжение на переходе база - эмиттер тран- зистора 9, в результате чего транзистор переходит из состояния насыщения в режим усиления, вплоть до состояния отсечки. Соответственно сопротивление перехода коллектор - эмиттер транзистора 9 резко возрастает. При этом на переходе коллек- тор - эмиттер появляются перенапряжения, для ограничения которых служит резистор 10. Ввиду того, что сопротивление перехода коллектор - эмитте) транзистора 9 возрастает значительно быстрее, чем ЭДС удерживающей катущки 5, в целом происхо- дит спадание тока в ее цепи, что приводит к спаданию удерживающего магнит

- 0

Q

5

5 0 5

0

него потока и тем самым к повышению быстродействия электромагнита.

Переходный процесс в цепи размагничивающей катущки 6 заканчивается либо достижением током установившегося значения, либо спаданием тока до нуля вследствие разрыва цепи контактами аппарата защиты. ЭДС дополнительной катущки 7 в обоих случаях спадает до нуля и транзистор 9 снова возвращается в состояние насыщения.

Тех нико-экономическое преимущество предлагаемого электромагнита в сравнении с известным состоит в следующем.

В известном электромагните быстродействие невелико из-за демпфирующего магнитного потока, создаваемого дополнительным током удерживающей катущки, обусловленным ЭДС, наводимой размагничивающим потоком.

В предлагаемом быстродействующем электро.магните этот недостаток устранен за счет введенных дополнительной катушки и транзистора, сопротивление перехода коллектор - эмиттер которого резко возрастает при появлении тока в цепи размагничивающей катущки и тем самым компенсирует наведенную размагничивающим потоком ЭДС в удерживающей катущке, более того, приводит к спаданию тока в ее цепи. Поэтому быстродействие предлагаемого электромагнита вьпне, соответственно выще и быстродействие аппарата защиты, в котором может быть использован предлагаемый электромагнит.

Формула изобретения

Быстродействующий электромагнит, содержащий якорь, соединенную с якорем отключающую пружину, упоры для ограничения хода якоря, магнитопровод с расположенными на не.м удерживающей и размагничивающей токовой катущками и выводы для подключения источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он дополнительной катущкой, расположенной на .магнитопроводе, транзистором, подсоединенным к вывОл ам для подключения источника постоянного напряжения по схеме с общим эмиттером и тремя резисторами, при этом коллекторной нагрузкой транзистора является удерживающая катущка, один из резисторов подключен параллельно переходу коллектор - эмиттер транзистора, другой резистор подключен параллельно участку цепи, состоящей из последовательно соединенных удерживающей катущки и перехода коллектор - база транзистора, а переход база - эмиттер транзистора подключен параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных дополнительной катущки и третьего резистора.

Изобретение относится к а.пектричес- ким аниаратам и может быть исгкхчьзо- нано в аннаратах защиты, наиример и ав- томатически.х вык,1Н)чате,тях. Це.иж) изоб- регения является повышение быстродействия улектрома1 нита. Ток в пени удерживакиней катунжи 5 создает удерживаюнип viai Hirr- иый поток. При прот1 кании тока но раз- ма1 ничиваю1цей катуи1ке 6 создается размагничивающие маг нитный ноток, направленный встреч1го удерживаюн1ем потоку. Наиедеиная в донолните,тьной обмотке 7 Э ,С уменьшает напряжение на переходе база амиттер транзистора 9. Т)анзистор 9 ii|iH чтом нереход1гг из состояния насыщения и |)ежим усиления, вн/ють до состояния отсечки. Сопротивление цени удерживаюнцч кагун - ки 5 увеличивается быстрее, чем ЗДС, кату1нкн 5, что 11|)иводит к ско 1енному спаданию удерживаюничч) магнитного потока. I ил. (Л .