Устройство для управления электромагнитом Советский патент 1982 года по МПК H01H47/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для управления электромагнитами контакторов, магнитных пускателей и реле.

Известны устройства для форсированного включения электромагнита, питающегося от источника переменного тока через выпрямитель, содержащее обмотку, шунтированную диодом, транзисторный ключ, соединенный последовательно с этой обмоткой, резистор и стабилитрон, включенные последовательно в цепь базы транзистора, вспомогательный контакт, щунтирующий транзисторный ключ на период включения электромагнита 1.

Недостатками известных устройств являются повышенный износ вспомогательного контакта, разрывающего пусковой ток в обмотке электромагнита, возможность отпадания электромагнита при относительно небольшом случайном уменьщении напряжения источника питания в тех случаях, когда по условиям форсировки напряжение стабилизации стабилитрона выбрано близким к номинальному амплитудному значению напряжения источника питания.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления электромагнитом-, содержащее выводы для подключения источника выпрямленного напряжения выводы для подключения обмотки электромагнита, выводы для подключения вспомогательного контакта электромагнита, транзисторный ключ, цепь из соединенных последовательно резистора и стабилитрона, цепь из соединенных последовательно резистора и выводов для подключения вспомогательных контактов электромагнита, второй транзистор, второй стабилитрон, диоды и делитель напряжения 2.

Недостатком этого устройства является большое количество элементов схемы и необходимость включения мощного высоковольтного стабилитрона в цепь базы первого транзистора в случаях, когда обмотка электромагнита должна питаться от источника с высоким уровнем напряжения.

20 Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитом, содержащее выводы для подключения

источника выпрямленного напряжения, выводы для подключения вспомогательного контакта электромагнита, выводы для подключения обмотки электромагнита, включенные последовательно с выводами для подключения источника выпрямленного напряженин через один транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов для подключения источника выпрямленного напряжения и с эмиттером другого транзистора, резистор, стабилитрон и диод, включенный параллельно выводам для подключения обмотки электромагнита, введена цепь из двух последовательно соединенных резисторов, включенная между базой первого транзистора и другой клеммой для подключения источника выпрямленного напряжения, точка соединения резисторов этой цепи соединена с базой другого транзистора через стабилитрон и выводы для подключения вспомогательного контакта, коллектор другого транзистора соединен с базой первого транзистора, а база другого транзистора под ключена к его эмиттеру, через резистор.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства для управления электромагнитом; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит выводы 1 и 2 для подключения источника выпрямленного напряжения, включенный последовательно с выводами 3 и 4 для подключения обмотки 5 электромагнита транзистора 6.

Эмиттер транзистора 6 соединен с эмиттером другого транзистора 7, а база транзистора 6 и коллектор транзистора 7 подключены к последовательно соединенным резисторам 8 и 9, общая точка которых подключена к вспомогательному контакту 10 электромагнита, соединенному с выводом 1 через стабилитрон 11 и резистор 12. Обмотка 5 электромагнита шунтируется диодом 13, а для исключения высокочастотных колебаний при переключении транзистора 6 предусмотрено включение конденсатора 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В момент подачи выпрямленного напряжения на клеммы 1 и 2 контакт 10 разомкнут, базовый ток транзистора 7 равен нулю и он находится в режиме отсечки. Через резисторы 8 и 9 протекает базовый ток транзистора 6, обеспечивающий его насыщение, и напряжение от источника поступает на обмотку 5 электромагнита без ограничения, обеспечивая протекание пускового тока электромагнита. После срабатывания электромагнита базовая цепь транзистора 7 замыкается через контакт 10.

Работа устройства в режиме удерживания электромагнита поясняется временными диаграммами {(фиг. 2).

В начале полупериода изменения напряжения источника, когда напряжение на резисторе 8 ниже напряжения стабилизации стабилитрона 11, транзистор 7 закрыт, а транзистор 6 открыт, происходит нарастание тока ig в обмотке 5 электромагнита. В момент времени ti происходит пробой стабилитрона 11 и отпирание транзистора 7, что приводит к запиранию транзистора 6. Ток в обмотке 5, поддерживаемый за счет ЭДС самоиндукции и замыкающийся через диод 13, уменьщается во времени. В момент времени ta стабилитрон 11 снова запирается, транзистор 7 переходит в режим отсечки, транзистор 6 переходит снова в режим насыщения, ток в обмотке 5 электромагнита начинает увеличиваться. При приближении мгновенного значения напряжения к нулю транзистор 6 закрывается, и ток в обмотке 5 электромагнита до начала следующего полупериода поддерживается за счет ЭДС самоиндукции. В следующих полупериодах процессы повторяются.

Использование изобретения позволяет упростить устройство для управления различными исполнительными механизмами с электромагнитными приводами, повысить их быстродействие и безотказность.

Формула изобретения

Устройство для управления электромагнитом, содержащее выводы для подключения источника выпрямленного напряжения, выводы для подключения вспомогательного контакта электромагнита, выводы для подключения обмотки электромагнита, выключенные последовательно с выводами для подключения источника выпрямленного напряжения через один транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов для подключения источника выпрямленного напряжения и эмиттером другого транзистора, резистор, стабилитрон и диод, включенный параллельно выводам для подключения обмотки электромагнита, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введена цепь из двух последовательно соединенных резисторов, указанная цепь включена между базой первого транзистора и другим выводом для подключения выпрямленного напряжения, причем точка соединения резисторов указанной цепи подключена к базе другого транзистора через стабилитрон и выводы для подключения вспомогательного контакта, коллектор другого транзистора соединен с базой первого транзистора, а база другого транзистора подключена к его эмиттеру через резистор.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2890739/24- 07, кл. Н 01 Н 47/32, 1980 (прототип).