Устройство для управления электромагнитом Советский патент 1982 года по МПК H01F7/18 H01H47/32 

(И) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ

1 . .

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в электроаппаратостроении (в электромагнитных контакторах, в электромагнитных гидро- и пневмораспределителях при питании от сети переменного тока).

Известны устройства управления электромагнитами, содержащие катушку электромагнита, зашунтированную цепью из диода и стабилитрона, трансформатор с высоковольтной и низковольтной обмотками, пусковой тиристор, запирающий .тиристор, бесконтактное реле времени с конденсатором и замыкающий контакт. С замыканием контакта открывается пусковой тиристор, подключающий катушку электромагнита к высоковольтной обмотке. С-выдержкой времени запирающий тиг ристор включает катушку электромагнита на низковольтную обмотку, запирает пусковой тиристор 11 .

Недостатком этого устройства является применение специального трансформатора с двумя выходными обмотками высоковольтной и низковольтной, нестабильность тока удержания элект-ромагнита при изменении напряжения в сети,.

Наиболее близким по технической сущности является устройство управления электромагнитным .контактором, содержащее катушку электромагнита, вспомогательный размыкаюоий контакт контактсфа, выпрямитель, формирую ф1й элемент, контакт реле запускающего устройства.управления.

Включение катушки электромагнита осуществляется подачей тока управления на тиристор, выпрямителя, контактами промеисуточного репе. При отпирании тиристора выпрям1ителя через катушКу электромагнита протекает токв чгечение одного полупери20ода, во второй полупериод открывается тиристор, шунтирующий катушку электромагнита, что вызывает протекание тока в ней в нерабочий полупериод. После включения элект ромагнита в цепь управления тиристора, шунтирующего катушку электромагнита, вспомогательным контактом выключается конденсатор. После заряда конденсатора шунтирующий тирис тор запирается, В режиме удержания через катушку протекает ток в течение одного полупериода Г2 J. Основным недостатком известного устройства является то, что ток в катушке электромагнита снижается до величины примерно равной половине тока включения, в не до величины тока удержания, который на поря док меньше тока включения. Это приводит к перегреву катушки электромагнита и преждевременному выходу ее из строя. Использование в схеме устройства управления вспомогательного контакта снижает надежность его функционирования. Отсутствие ст билизации тока удержания электромагнита приводит к самопроизвольному отключению в момент снижения напряжения при пуске, например, мощного асинхронного электродвигателя с кор козамкнутым ротором. Целью изобретения является повыше ние надежности работы устройства. Указанная цель дост-игается тем что в устройство для управления эле ромагнитом, содержащее мостовой вып рямитель, отрицательный полюс которого соединен с одним из выводов для qoдключeния обмотки электромаг нита, другой вывод для подключения которой через последовательно соединенные стабилитрон, токоограничивающий резистор и замыкающий контакт управления соединен с положительным полюсом выпрямительного моста, введены однопереходный транзистор, два тиристора, два диода, два конден сатора и шесть резисторов, катоды тиристоров объединены и соединены с другим выводом для подключения o6i мотки электромагнита, аноды тиристо рое соединены соответственно с одним и доугу входами мостового- выпрямителя, управляющие электроды одного и другого тирйстор а через соответственно один и другой резисторы подключены к первой базе однопереходного транзистора, вторая база которого через третий резистор подключена к точке соединения токоограничивающего резистора и стабилитрона, эмиттер од нопереходного транзистора подключен через один из конденсаторов к другому выводу для подключения обмотки электромагнита, через последовательно соединенные четвертый резистор и один из диодов к точке соединения токоограничивающего резистора и стабилитрона и через последовательно соединенные другой конденсатор, пятый резистор и другой диод к указанной точке, шестой резистор подключен параллельно другому конденсатоНа чертеже дана электрическая схема предлагаемого устройства управления электромагнитом.. Втягивающая кйтушка 1, зашунтированная диодом 2, включена на выпрямительный мост 3 через последовател но соединенные стабилитрон , ограничивающий резистор 5 и замыкающий 1 онтакт 6 управления. В выпрямительный мост 3 введен дополнительный управляемый положительный полюс, выполненный на двух тиристорах 7 и 8, цепи управления которых через параметрические резисторы 9 и 10 и первую базу однопереходного транзистора 11 присоединены на пороговый конденсатор 12. Пороговый конденсатор 12 подключен.параллельно ста&1литрону 4 через две параллельные цепи: по первой - через резистор 13 и диод по второй - через накопительный конденсатор 15 с разрядным резистором 16 последовательно с резистором 17 и диодом 18. Вторая база одноаереходного транзистора 11 подключена через резистор 19 к катоду стабилитрона . Устройство работает следующим образом. При включении замыкающего контакта 6 управления ток от положительного полюса выпрямительного моста 3 через ограничивающий резистор 5 и по двум параллельным цепям (по первой цепи через диод и резистор 13, по второй - через диод 18, резистор 17, накопительный конденсатор 15) заряжает пороговый конденсатор 12, который - через втягивающую катушку 1 подключен к отрицательному полюсу выпрямительного моста 3. При достижении напряжения на пороговом конденсаторе 12 напряжения срабатывания однопереходного транзистора 11, пороговый конденсатор J2 разряжается через параметрические резисторы 9 и 10 и цепи управления тиристоров 7 и 8, которые создают дополнительный управляемый положительный полюс выпрямительного моста. Тиристоры 7 и 9 открываются и втягивающая катушка 1 обтекается током от положительного доя полнительного полюса к отрицательному полюсу выпрямительного моста. При открытых тиристорах 7 или 8 выpaвнивaюtcя потенциалы положительны полюсов выпрямительного моста и пр§к ращается заряд порогового конденсатора 12. Тиристоры 7 или В открыты д перехода тока полуволны через нуль. С началом второго полупериода тирист торы 7 и 8 закрыты, пороговый конденсатор 12 заряжается только по пер вой цепи через диод и резистор 13 до момента, когда мгновенное Значени напряжения полуволны превысит напряжение на накопительном конденсаторе 15, тогда пороговый конденсатор 12 заряжается и по второй параллельной ,цепи. При достижении напряжения на пороговом конденсаторе 12 напряжения включения однопереходного транзистора 11 пороговый конденсатор 12 разряжается через эмиттернобазовый переход одноаереходного тран зистора, резисторы 9 и 10 на управляющие электроды тиристоров 7 и 8. Открывается тиристор 7 или 8 и ток проходит через втягивающую катушку 1 . С каждым циклом напряжение на накопительном конденсаторе 15 повышается и смещается фаза включения ти ристоров 7 и 8 в сторону запаздывания (больших углов ), а поэтому средняя величина тока за полупериод снижается от велич ны пускового тока до величины тока удержания , Происходит автоматическое форсированное включение втягивающей катушки 1 . При изменении напряжения в сети изменяется порог срабатывания однопереходного транзистора, что приводи к уменьшению угла отпирания тиристоров в режиме удержания элелстро- , магнита во включенном состоянии и стабилизации тока удержания. Предлагаемое устройство для управления электромагнитом позволяет выбирать минимальную величину тока удержания, что снижает нагрев втягивающей катушки в рабочем режиме и по вышает надежность работы электромагнитов. Предлагаемое устройство собрано на бесконтактных элементах, надежно В работе, имеет И1скробезопаоныё параметры цепи управления, что позволяет применять его в различных отраслях народного хозяйства.. Формула изобретения Устройство для управления электромагнитом, содержащее мостовой выпря-митель, отрицательный полюс которого соединен с одним из выводов для подключения обмотки электромагнита, другой вывод для подключения которой через последовательно соединенные стабилитрон, токоограничивеющий резистор и Замыкающий контакт управления соединен с положительным попюе сом мостового выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, в него введены однолереходный транзистор, два тиристора, два диода, два конденсатора и шесть резисторов, катоды тиристоров обгедйн нъ и соединены с указанным-.другим выводом для подключения обмотки электромагнита, аноды тиристоров соединены соответственно с одним и ругим входами мостового выпрямителя, уп- . равляющие электрода тиристс зов. соответственно через один и другой резисторы подключены к первой базе одопереходного транзистора, вторая база которого черев третий резистор подключена к точке соединения токоограничивающего резистора и стабилитрона, эмиттер однопереходного транзистора подключен через один из кон-, денсаторов к другому выводу для подключения обмотки электромагнита, через последовательно соединенные четвертый резистор и один из к точке соединения токоограничивающегорезистора и стабилитронами через последЪвательно соединенные другой конденсатор, пятый резистор и другой диод к указанной точке, а шестой pieзистор подключен параллельно друго-. ку конденсатору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.А&торское свидетельство СССР N612290, кл. Н 01 F 7/18, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 01 Н +7/32, 197.

I1

0H H --iМ-9-ii

7j I /