Двухстабильный электромагнитный привод Советский патент 1990 года по МПК H01H47/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электромагнитными приводами постоянного тока, и может быть использовано для открывания и закрывания вентилей с двухстабильными электро- магнитными приводами и в схемах управления тяговыми электромагнитами постоянного тока с намагничивающей и размагничивающей катушками.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет применения бесконтактной коммутации в силовых цепях.

В электромагнитный привод, содержащий четыре диода, замыкающий и размыкающий контакты, электромагнит защелки, тяговый электромагнит, две кнопки с замыкающими контактами, механическую защелку, дополнительно введены два тиристора, один диод, резистор, а первая и вторая

кнопки дополнительно снабжены размыкающими контактами, причем катод первого тиристора соединен с катодами первого и второго диодов и первым выводом катушки тягового электромагнита, анод первого тиристора соединен с катодом второго тиристора и первым выводом для подключения к питающей сети переменного тока, анод второго тиристора соединен с анодами второго, третьего и четвертого дидов вторым выводом катушки тягового электромагнита и первым выводом катушки электромагнита защелки, анод первого диода соединен с катодом третьего диода и через замыкающий контакт первой кнопки с вторым выводом для подключения к питающей сети, катод четвертого диода соединен с вторым выводом катушки электромагнита защелки и через замыкающий контакт второй кнопки

(Л XI

о ю ю

N5

с вторым выводом для подключения к питающей сети, управляющий электрод первого тиристора через последовательно соединенные размыкающий контакт привода, размыкающий контакт второй кнопки и резистор соединен с управляющим электродом второго тиристора, анод второго тиристора соединен с анодом пятого диода, катод пятого диода соединен через последовательно сединенные размыкающий контакт первой кнопки и размыкающий контакт привода с размыкающим контактом второй кнопки и резистором.

На чертеже приведена схема двухста- бильного электромагнитного привода.

Двухстабильный электромагнитный привод содержит выпрямительный мост, образованный из первого 1 и второго 2 тиристоров и первого 3 и третьего 4 диодов. Анод первого тиристора 1 и катод второго тиристора 2 соединены между собой и подключены к выводу 5 питающей сети. Анод первого диода 3 и катод третьего диода 4 соединены между собой и подключены через замыкающий контакт 6 первой кнопки к выводу 7 питающей сети. Катоды тиристора

1и диода 3 соединены между собой и подключены к первому выводу катушки 8 тягового электромагнита. Аноды тиристора 2 и диода 4 соединены между собой и подключены к второму выводу катушки 8 тягового электромагнита. Второй диод 9 включен параллельно катушке 8 так, что его катод соединен с катодами тиристора 1 и диода 3. Первый вывод катушки 10 электромагнита защелки соединен с анодом тиристора 2, второй вывод катушки 10 соединен через замыкающий контакт 11 второй кнопки с выводом 7 питающей сети. Четвертый диод 12 включен параллельно катушке 10 так, что его анод соединен с анодом тиристора 2. Управляющий электрод тиристора 1 соединен с управляющим электродом тиристора

2с помощью цепочки последовательно включенных размыкающего контакта 13, размыкающего контакта 14 второй кнопки и резистора 15. Управляющий электрод и анод тиристора 2 соединены с помощью цепочки, состоящей из резистора 15, замыкающего контакта 16, размыкающего контакта 17 первой кнопки и диода 18, причем анод диода 18 соединен с анодом тиристора 2. Механическая защелка (не показана) фиксирует привод в открытом состоянии.

Привод работает следующим образом.

В исходном состоянии вентиль находится в закрытом состоянии, контакт 13 замкнут, контакт 16 разомкнут. Тиристоры 1 и 2 заперты, катушки 8 и 10 электромагнитов обесточены. Для открытия вентиля нажимают первую кнопку, замыкается контакт 6 и размыкается контакт 17. Напряжение подается на выпрямительный мост и, если потенциал на выводе 5 питающей сети принимает положительное значение, то начинает протекать ток по цепи вывод 5 сети - катод тиристора 2 - управляющий электрод тиристора 2 - резистор 15 - размыкающий контакт 14 второй кнопки - 0 размыкающий контакт 13 - управляющий электрод тиристора 1 - катод тиристора 1 - катушка 8 - диод 4 - замыкающий контакт 6 первой кнопки - вывод 7 питающей сети. Переход катод - управляющий электрод ти- 5 ристора 2 смещается в обратном направлении, а переход катод - управляющий электрод тиристора 1 - в прямом направлении. Сопротивление переходов тиристоров 1 и 2 катушки 8 тягового электромагнита и 0 сопротивление диода 4 малы по сравнению с величиной сопротивления резистора 15, который определяет величину тока в цепи. Этот ток растет с ростом напряжения на входе выпрямителя и при достижении вели- 5 чины минимального рабочего тока управляющего электрода тиристор 1 открывается, к катушке 8 прикладывается полное напряжение сети за вычетом прямых падений на тиристоре 1 и диоде 4. Тиристор 2 остается 0 закрытым, так как к нему прикладывается обратное напряжение и к переходу управляющий электрод - катод также прикладывается обратное напряжение. Протекающий по цепи вывод 5 - тиристор 2 - катушка 8 - 5 диод 4 - замыкающий контакт 6 первой кнопки - вывод 7 питающей сети ток возбуждает магнитный поток в тяговом электромагните и создает втягивающее усилие, действующее на якорь тягового электромаг- 0 нита двухстабильного привода, который своим движением вызывает открывание вентиля. При спадании тока в цепи менее тока удержания в момент перехода сетевого напряжения через нуль тиристор 1 за- 5 крывается. Ток в цепи катушки 8 тягового электромагнита замыкается через диод 9, продолжая создавать магнитный поток.

Если потенциал на выводе 5 принимает отрицательное значение, то по цепи вывод 0 7 питающей сети - диод 3- катод тиристора 1 - управляющий электрод тиристора 1 - размыкающий контакт 13 - размыкающий контакт 14 второй кнопки - резистор 15 - управляющий электрод тиристора 2 - катод 5 тиристора 2 - вывод 5 питающей сети начинает протекать ток. Переходы тиристоров 1 и 2 смещаются в противоположном направлении по сравнению с указанным случаем. Величина тока в цепи также определяется практически величиной сопротивления резистора 15. Тиристор 2 при этом открывается и к катушке 8 прикладывается сетевое напряжение так, что направление тока, протекающего по цепи вывод 7 питающей сети - замыкающий контакт 6 первой кнопки - диод 3 - катушка 8 - тиристор 2 - вывод питающей сети 5, в катушке 8 остается тем же, что и в указанном случае. Это вызывает увеличение магнитного потока, при этом якорь тягового магнита привода вентиля продолжает втягиваться. В момент перехода сетевого напряжения через нуль тиристор 2 закрывается. Ток в цепи катушки 8 тягового электромагнита также замыкается через диод 9.

Указанный процесс продолжается до тех пор, пока под действием якоря привода вентиля не разомкнется контакт 13. Ток через тиристор 1 или 2 протекает до момента перехода сетевого напряжения через нуль. Далее ток. протекающий через катушку 8 тягового электромагнита под действием ЭДС самоиндукции, замыкается через диод 9. Втягивающее усилие сохраняется до полного затухания тока в катушке 8. Затем якорь тягового электромагнита по инерции доходит до положения, в котором он фиксируется механической защелкой. Замыкается контакт 16. Вентиль находится в открытом состоянии, катушки 8 и 10 электромагнитов обесточены. Первая кнопка может быть отпущена, при этом замыкается контакт 17 и размыкается контакт 6.

Для закрытия вентиля нажимают вторую кнопку, замыкается ее контакт 11 и размыкается контакт 14. Если потенциал на выводе 7 принимает положительное значение, то по цепи вывод питающей сети 7 - замыкающий контакт 11 - катушка 10-диод 18- размыкающий контакт 17 первой кнопки - замыкающий контакт 16 - резистор 15- управляющий электрод тиристора 2- катод тиристора 2 - вывод 5 питающей сети начинает протекать ток. Величина тока в цепи определяется в основном величиной резистора 15. Переход катод - управляющий электрод тиристора 2 смещается в прямом направлении.

Тиристор 2 при этом открывается и к катушке 10 прикладывается полное сетевое напряжение за вычетом прямого падения напряжения на тиристоре 2. Тиристор 1 закрыт, так как к нему прикладывается обратном напряжение, ток через управляющий электрод - катод отсутствует, контакт 14 разомкнут. Протекающий по цепи вывод 7 питающей сети - контакт 11 второй кнопки

катушка 10 - тиристор 2 - вывод 5 питающей сети ток возбуждает магнитный поток в электромагните защелки и создает усилие,

действующее на якорь механической защелки.

При спадании тока в цепи менее тока удержания в момент перехода сетевого на- 5 пряжения через нуль тиристор 2 закрывается. Ток в цепи катушки 10 электромагнита защелки замыкается через диод 12, продолжая создавать магнитный поток.

При отрицательном потенциале на вы0 воде 7 тиристор 2 закрыт, так как к нему прикладывается обратное напряжение. Диод 18 препятствует протеканию тока через катод - управляющий электрод тиристора 2, уменьшая тем самым требуемую мощность

5 резистора 15. Тиристор 1 остается закрытым, так как ток через управляющий электрод - катод отсутствует, разомкнут контакт 14.

Далее процесс повторяется до тех пор,

0 пока якорь электромагнита защелки не снимет якорь тягового электромагнита с фикса- ци-1, и он под действием пружины и собственного веса не закроет вентиль. При этом контакт 16 размыкается,/контакт 13

5 замыкается, катушка 10 обесточивается. Вторая кнопка может быть отпущена, eq контакт 14 замыкается, контакт 11 размыкается Двухстабильный привод готов для открывания вентиля.

0Таким образом, двухстабильный электромагнитный привод обеспечивает бесконтактную коммутацию электромагнитов постоянного тока за счет применения совмещенного тиристорного ключа, управляе5 мого с помощью контактных групп привода и управляющих кнопок. Применение бесконтактной коммутации силовых цепей позволяет существенно повысить надежность двухстабильного электромагнитного приво0 да.

Формула изобретения Двухстабильный электромагнитный привод, содержащий четыре диода, замыкаю5 щий и размыкающий контакты привода, электромагнит защелки, тяговый электромагнит, две кнопки с замыкающими контактами, механическую защелку, первый и второй выводы для подключения к питаю0 щей сети переменного тока, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введены два тиристора, пятый диод, резистор, а первая и вторая кнопки дополнительно снабжены

5 размыкающими контактами, причем катод первого тиристора соединен с катодами первого и второго диодов и первым выводом катушки тягового электромагнита, анод первого тиристора соединен с катодом второго тиристора и первым выводом для подч

Л

ключения к питающей сети переменного тока, анод второго тиристора соединен с анодами второго, третьего и четвертого диодов, вторым выводом катушки тягового электромагнита и первым выводом катушки электромагнита защелки, анод первого диода соединен с катодом третьего диода и через замыкающий контакт первой кнопки с вторым выводом для подключения к питающей (ети, катод четвертого диода соединен с вторым выводом катушки электромагнита .защелки и через замыкающий контакт вто- рой кнопки с вторым выводом для подклю

чения к питающей сети, управляющий электрод первого тиристора через последовательно соединенные размыкающий контакт привода, размыкающий контакт второй кнопки резистор соединен с управляющим электродом второго тиристора, анод второго тиристора соединен с анодом пятого диода, катод пятого диода соединен через последовательно соединенные размыкающий контакт первой кнопки и размыкающий контакт привода с размыкающим контактом второй кнопки и резистором.

Изобретение относится к управлению электромагнитными приводами постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет применения бесконтактной коммутации в силовых цепях. Изобретение позволяет путем введения в цепи управления обмотками электромагнитов двух тиристоров, диода, резистора, управлять работой электромагнитного привода без коммутации в силовых цепях, а введение двух дополнительных размыкающих контактов в кнопках управления позволяет избежать аварийной ситуации, которая возникала ранее при нажатии обеих управляющих кнопок одновременно. 1 ил.

05