Устройство для управления грузоподъемным электромагнитом Советский патент 1991 года по МПК H01F7/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, применяемым для управления и питания грузоподъемных электромагнитов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 изображена электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу после изменения угла открывания тиристоров.

Устройство содержит трехфазный трансформатор 1, реверсивный управляемый преобразователь, включающий группу 2 намагничивания, выполненную в виде трехфазного тиристорного преобразователя, собранного по нулевой схеме, группу 3 размагничивания, имеющую два тиристора и выполненную в виде трехфазного двухпо- лупериодного выпрямителя, обмотку 4 элек- тромагнита, один вывод 5 которой, подключен к выводу реверсивного управляемого преобразователя, а второй вывод 6 подключен к нулевому выводу вторичной обмотки трансформатора, защитные диоды 7, блок 8 управления, содержащий двухпози- ционный ключ 9, имеющий четыре подвижных контакта 10, четыре неподвижных контакта 11 в первой позиции и три неподвижных контакта 12 во второй позиции, однофазный мостовой выпрямитель 13, реле, имеющее обмотку 14, четыре размыкающих контакта 15 и размыкающий контакт 16, реле, имеющее обмотку 17 и размыкающий контакт 18 с выдержкой времени на размыкание, три резистора 19.

Кроме того, имеется реле, обмотка 20 которого подключена последовательно с обмоткой электромагнита, а три размыкающих контакта 21 этого реле, каждый из которых последовательно соединен с одним из трех резисторов 22, включены в разрыв проводов, соединяющих аноды защитных диодов 7 с подвижными контактами 10 ключа 9 управления, параллельно размыкающим контактам 21 включены принадлежащие трем оптопарам 23 динисторы 24, направленные

со

С

о

СО ± 00

го

катодами к анодам защитных диодов 7, из светодиодов 25 оптопар 23 составлена анодная группа трехфазного мостового выпрямителя 26, катодная группа которого составлена из трех диодов 27, к выходам выпрямителя 26 подключен резистор 28-, входы выпрямителя 26 подключены к неподвижным контактам 12 второй позиции ключа управления, причем у каждой из оптопар 23 динистор 24 включен в цепь одной фазы группы намагничивания преобразователя 2, а светодиод 25 в цепь предыдущей фазы группы намагничивания преобразователя 2.

Устройство работает следующим образом.

При переводе ключа 9 в первую позицию (положение Н, режим намагничивания) на управляющие электроды тиристоров группы намагничивания через замкнутые контакты 21 реле тока 20 поступает сигнал управления, угол открывания тиристоров близок к нулю, тиристоры открываются и по обмотке электромагнита начинает протекать ток. Вторичное напряжение трансформатора и соответственно напряжение на выходе группы намагничивания в два раза превышает номинальное значение. В процессе нарастания ток достигает значения срабатывания реле тока 20, реле срабатывает и размыкает контакты 21. Сигнал управления на тиристоры группы- 2 намагничивания начинает поступать через динисторы 24 оптопар 23.

Светодиоды 25 оптопар 23 составляют анодную группу моста 26, причем у каждой оптопары 23 светодиод 25 подключен к предыдущей фазе по отношению к динисто- ру 24 этой же оптопары 23. Поэтому прямое напряжение 1)Дин. на динистор 24 каждой из оптопар 23 начинает поступать в моменты времени ti, соответствующие точкам естественной коммутации тиристоров группы намагничивания 2, а прямое напряжение UCB на светодиоды 25 начинает поступать в моменты времени т.2, сдвинутые на 60 эл. град, по отношению к точкам естественной коммутации тиристоров группы намагничивания 2, т. е. по отношению к моменту времени ti. В результате динисторы открываются после момента времени ta и тиристоры группы намагничивания имеют угол открывания а, близкий, но несколько превышающий 60 эл. град. Поэтому после срабатывания реле 20 выпрямленное напряжение ивып, подведенное к обмотке электромагнита, снижается примерно в два раза и становится равным номинальному значению, ток достигает номинального значения, при котором электромагнит работает в режиме удержания груза.

При переведении ключа 9 управления во вторую позицию (положение Р) на управляющие электроды всех тиристоров группы намагничивания начинает поступать напряжение управления с последующей фазы вторичной обмотки трансформатора через замкнутые контакты 15, резисторы 19, замкнутые контакты ключа 9, резисторы 22, динисторы 24, диоды 7. При этом напряжение

0 управления сдвинуто от точки естественной коммутации тиристоров на угол, определяемый величиной сопротивления в цепи управления тиристоров и устанавливаемый в диапазоне 120 а 150 эл. град. Длитель5 ность прохождения сигнала управления составляет не менее 90 эл. град, и определяется временем восстановления запирающих свойств динистора 24 оптопары 23 после включения светодиода 25 этой оп0 топары. Переключение тиристоров группы намагничивания осуществляется поочередно через 120 эл. град. Поскольку трансформатор имеет повышенное значение вторичного напряжения, размагничивание

5 электромагнита осуществляется более интенсивно.

После окончания инвертирования запасенной электромагнитом электроэнергии в сеть ток через обмотку электромагнита спа0 дает до нуля. Обмотки реле 14 и реле 17 теряют питание, контакты 15 размыкаются, отключают тиристоры группы намагничивания и снимают с самоподхвата реле 14 и 17, контакт 16 замыкается, контакт 18 остается

5 замкнутым в течение выставленного на реле 17 отрезка времени. На управляющие электроды двух тиристоров группы размагничи1 вания подается напряжение управления, тиристоры открываются, по обмотке элект0 ромагнита протекает ток в обратном направлении, размагничивая электромагнит. По истечении установленной выдержки времени размыкается контакт 18, на управляющие электроды тиристоров груп5 пы размагничивания не поступает сигнал управления, ток через тиристоры и обмотку электромагнита прекращается. Кратковременное протекание тока через обмотку электромагнита позволяет снять остаточное

0 намагничивание грузоподъемного электромагнита. Поскольку напряжение вторичной обмотки трансформатора увеличено в два раза, остаточное намагничивание электромагнита снимается за более короткое вре5 мя.

Таким образом, использование форси- ровки напряжения путем увеличения в два раза напряжения на выходе вторичных обмоток трансформаторов с соответствующим изменением угла открывания

тиристоров группы намагничивания в режиме удержания груза позволяет ускорить нарастание тока при включении обмотки электромагнита, ускорить спадание тока при отключении обмотки электромагнита, ускорить снятие остаточного намагничивания электромагнита и в результате повысить его производительность.

Ф ор мул а и з об рете н и я

Устройство для управления грузоподъемным электромагнитом по авт. св. № 1522301. отличающееся тем. что, с целью повышения быстродействия в устройство введены реле с тремя размыкающи- ми контактами, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, три оптопары и три дополнительных диода, причем обмотка реле включена последовательно с обмоткой электромагнита, первый, второй и третий

размыкающие контакты реле соединены последовательно соответственно с четвертым, пятым и шестым резисторами, каждая из указанных последовательных цепей включена в разрыв проводов, соединяющих аноды защитных диодов с подвижными контактами ключа управления, параллельно каждому из трех размыкающих контактов включен динистор одной из оптопар катодом к аноду соответствующего защитного диода, светодиоды трех оптопар образуют анодную группу, а три дополнительных диода - катодную группу трехфазного мостового выпрямителя, седьмой резистор подключен к выходу выпрямителя, входы выпрямителя подключены к неподвижным контактам второй позиции ключа управления, причем у каждой из оптопар динистор включен в цепь одной фазы преобразователя, а светодиод - в цепь предыдущей фазы.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, применяемым для управления и питания грузоподъемных электромагнитов. Целью изобретения является повышение быстродействия. Повышение в два раза напряжения вторичных обмоток трансформатора обеспечивает форсировку при включении и отключении обмотки электромагнита, а изменение угла открывания тиристоров обеспечивает при удержании груза заданное значение тока обмотки электромагнита. 2 ил.

20

ifcrfl4-,

-Т5ТП

LJ в)

20

и.г.Г

aL-60° -#

U

J-x фаз.

U

СВ

U

дин

и

св

1П

Уды

Ш

исв Kl

d

В

&1

&

V

g

N

ii

s1