Двухобмоточный электромагнит с формировкой

Двухобмоточный электромагнит с формировкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВУХОБМОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСИРОВКОЙ, содержащий рабочую и пусковую обмотки, транзистор. диод и вьшоды для подключения источника питания, причем пусковая обмотка через транзистор соединена с выводами для подключения источника питания, рабочая обмотка и диод Соединены последовательно, указанная последовательная цепь также соединена с выводами для подключения источника питания, о.т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности, в него введен стабилитрон,включенный между точкой соединения диода и рабочей обмотки и базой транзистора, причем стабилитрон выбран с напряжениi ем стабилизации большим минимального напряжения рабочей обмотки, но сл меньшим ее максимальной ЭДС. эо Ot) 00 N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) А

3(5(1 Н 01 F 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ИО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 (21) 3563468/24-07 (22) 11.03.83 (46) 30.04.84. Бюл. У 16 (72) В.С.Гринберг и Э.И.Собко (7 1) Томский инженерно-строительный институт (53) 621. 318.3-52 (088. 8) (56) 1. Коц Б. Э ° Электромагниты постоянного тока с форсировкой. М., "Энергия", 1973, с. 9, рис, 28, 3. 12.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3428655, кл . Н 01 F 7/ 18, 26 апреля 1982. (54) (57) ДВУХОБМОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСИРОВКОЙ, содержащий рабочую и пусковую обмотки, транзистор, диод и выводы для подключения источника питания, причем пусковая обмотка через транзистор соединена с выводами для подключения источника питания, рабочая обмотка и диод Соединены последовательно, указанная последовательная цепь также соединена с выводами для подключения источника питания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения потерь мощности, в него введен стабилитрон,включенный между точкой соединения диода и рабочей обмотки и базой транзистора, причем стабилитрон выбран с напряжением стабилизации большим минимального напряжения рабочей обмотки, но меньшим ее максимальной ЭДС.

1089634

Изобретение относится к низковольтному электроаппаратостроению и может быть использовано для форсированного включения электромагнитных устройств систем автоматики. 5

Известны устройства для управления двухобмоточными электромагнитами с пусковой и рабочей обмотками.

Одно из таких устройств содержит диод, соединенный с рабочей обмот- !0 кой, конденсатор и резистор (1) .

Недостатком укаэанного устройства является необходимость использования конденсатора, что усложняет его конструкцию. 15

Наиболее близким к предлагаемо-. му является устройство для управления двухобмоточным электромагнитом, содержащее диод, соединенный с рабочей обмоткой, и транзистор, ветвь 2О базы которого подключена к точке соединения диода и рабочей обмотки (Q. К недостаткам известного устройства относятся дополнительные оте- 75 ри мощности в пусковой обмотке, транзисторе и резисторе ветви базы

1последнего, обусловленные неполным запиранием транзистора в номинальном режиме работы.

Цель изобретения - уменьшение потерь мощности.

Укаэанная цель достигается тем, что в двухобмоточный электромагнит с форсировкой, содержащий рабочую и пусковую обмотки, транзистор, диод

1 и выводы для подключения источника питания, причем пусковая обмотка через транзистор соединена с выводами для подключения источника питания, рабочая обмотка и диод соединены последовательно, указанная последовательная цепь также соединена с выводами для подключения источника питания введен стабилитрон вклю9 Р

45 ченный между точкой соединения диода и рабочей обмотки и базой транзистора, причем стабилитрон выбран с напряжением стабилизации, большим номйнального напряжения рабочей обмотки, но меньшим ее максимальной

ЭДС.

Иа фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого электромагнита при параллельном соединении пусковой и рабочей обмоток, 55 на фиг. 2 — то же, при последовательном соединении пусковой и рабочей обмоток электромагнита.

Устройство для управления двухобмоточным электромагнитом включает в себя рабочую обмотку 1, начало 2 которой подключено к зажиму 3 сети постоянного тока и эмиттеру 4 транзистора 5, Коллектор 6 транзистора 5 подключен к началу 7 пусковой обмотки 8, конец 9 которой подключен к зажиму 10 сети и катоду 11 диода 12. Анод 13 диода 12 соединен с концом 14 рабочей обмотки 1 в точке 15.

Ветвь базы транзистора 5 в данном случае представлена лишь одним стабилитроном 16, анод 17 которого подключен к точке 15 соединения диода 12 и рабочей обмотки 1, а катод 18 — к базе 19 транзистора 5. При напряжении стабилизации стабилитрона большем номинального напряжения рабочей обмотки, но меньшем ее максимальной ЭДС, устройство работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения сети йа зажимы 3 и 10 устройства в рабочей обмотке 1 возникает переходная ЗДС, найравленная встречно напряжению сети. Величина этой

ЭДС в первый момент после включения литания является максимальной. При обычных соотношениях чисел витков рабочей и пусковой обмоток максимальная ЭДС превышает номинальное напряжение рабочей обмотки приблизительно на порядок. Под действием переходной ЭДС диод 12 после включения питания запирается, а стабнлитрон 16 отпирается. Через стабилитрон 16 проходит ток базы, отпирающий транзистор 5, пусковая обмотка 8 включается на напряжение сети, осуществляя форсировку срабатывания электромагнита.

В дальнейшем по мере уменьшения величины переходной ЭДС ток базы уменьшается, а стабнлнтрон 16 запирается. С момента эапирания стабилитрона 16 практически полностью запирается транзистор 5, пусковая обмотка 8 обесточивается, диод 12 отпирается, рабочая обмотка 1 вклю. чается на номинальное напряжение, обеспечивая необходимое тяговое усилие электромагнита в номинальном режиме работы, Следует сказать, что в случах, когда напряжение стабилизации стабилитрона выходит за пределы указан 1089634

25 ного выше диапазона, поставленная цель не достигается либо устройство становится неработоспособным.

Так, если напряжение стабилизации стабилитрона будет меньшим номинального напряжения рабочей обмотки,то в но.— минальном режиме работы стабилитрон не будет заперт, вследствие чего в номинальном режиме не будет обеспечено, как в известном электромагни- 10 те,полного запирания транзистора.

Если же напряжение стабилизации стабилитрона будет большим, чем максимальная ЭДС рабочей обмотки, то при включении не будет обеспечи- - 15 ваться кратковременное отпирание стабилитрона, вследствие чего при включении не будет обеспечено необходимое для работоспособности устройства кратковременное отпирание 20 транзистора.

Таким образом, напряжение стабилизации стабилитрона должно быть большим, чем номинальное напряжение рабочей обмотки, но меньшим, чем ее максимальная ЭДС.

Итак, в отличие от известного в предлагаемом устройстве обеспечивается практически полное запирание транзистора в номинальном режиме работы, вследствие чего устраняются дополнительные потери мощности.

Кроме того, и в известном, и в предлагаемом устройствах при включении питания имеют место перенапряжения на элементах схемы (рабочая обмотка, диод). В известном устройстве величины этих перенапряжений ограничены сверху величиной, практически равной величине максимальной ЭДС рабочей обмотки ° В предлагаемом же устройстве величины перенапряжений ограничены сверху величиной напряженйя стабилизации стабилитрона, которая меньше величины максимальной ЭЛС рабочей обмотки. Следовательно, величины перенапряжений на элементах предлагаемого устройства будут меньше, чем на аналогичных элементах известного устройства. Это дает возможность использовать в предлагаемом устройстве диоды с меньшим обратным напряжением, чем в известном. Кроме того, уменьшение перенапряжений увеличивает надежность устройства и упрощает мероприятия по охране труда обслуживающего персонала.

Возможны и другие варианты устройства, не выходящие за рамки изобретения. При последовательном соединении пусковой и рабочей обмоток электромагнита (фиг. 2) устройство работает аналогичным образом. Для ограничения максимального тока, про. ходящего через стабилитрон в переходном режиме, в ветвь базы транзистора может быть введен резистор.

Изобретение может быть использовано для форсированного включения электромагнитных устройств, таких как тормоза, клапаны, контакторы, реле и т.п..

Использование изобретения для управления тормозом, встроенным в электродвигатель, позволяет уменьшить потери мощности предлагаемого устройства по сравнению с известным приблизительно на 20-50Х, так как в предлагаемом устройстве обеспечивается практически полное запирание транзистора, вследствие чего устраняются дополнительные, потери мощности, соизмеримые с номинальной мощностью электромагнита. Кроме того, использование изобретения позволяет уменьшить перенапряжения на элементах схемы.

1О89б34

Составитель А.Каретников екРед М.Гергель Корректор А.Зимокосов

Редактор М.Рачкулинец

Филиал ППП "Патент", г .Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 2942/48 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5