Устройство для управления электромагнитом
Патент 983768
Авторы
Устройство для управления электромагнитом
Иллюстрации
Реферат
В. А. Вальчук, М. И. Макаров, и. И. Коваленко и В. Н. Вальчук
)i ч
Донецкий ордена Трудового Красого Зйаиейи-"
l политехнический институт и Всесоюзный научно-"-:- исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт взрывеващнщвнного и рудничного электрооборудования (72) Авторы изобретения (7! ) Зая вители. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ
Изобретение относится к электротехнике и может применяться в электроаппаратостроении (в электромагнитных контакторах, в электромагнитных
I гидро- и пневмораспределителях при питании от сети переменного тока).
Известны. устройства управления электромагнитами,- содержащие катушку эле ктромагнита, зашунтированную цепью из диода и стабилитрона, трансформатор с высоковольтной и низко вольтной обмотками, пусковой тиристор, запирающий тиристор, бесконтактное реле времени с конденсатором и замыкающий контакт. С замыканием контакта открывается пусковой тиристор, подключающий катушку элект» ромагнита к высоковольтной обмотке.
С выдержкой времени запирающий ти ристор включает катушку .электромагнита на низковольтную обмотку, запирает пусковой тиристор Г1 ).
Недостатком этого устройства является применение специального тран2 сформатора с двумя выходными обмотками высоковольтной и низковольтной, нестабильность тока удержания электромагнита при изменении напряжения, в сети.
Наиболее близким по технической сущности является устройство управленив электромагнитным,контактором, содержащее катушку электромагнита, вспомогательный размыкающий
10 контакт контактора, выпряиитель, формирующий элемент, контакт .реле запускающего устройства. управления, Включение катушки электромагнита осуществляется подачей тока управ»
15 ления на тиристор выпрямителя, контактами промежуточного реле. йри отпирании тиристора выпрямителя через катушку, электромагнита протекает ток в вечение одного полупери1о ода, во второй полупериод открыва- ется тиристор, шунтирующий катушку электромагнита, что вызывает
° протекание тока в ней в нерабочий .
3 98376 полупериод, После включения электромагнита 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 3.
Основным недостатком известного 1в устройства является то, что ток в катушке электромагнита снижается до величины примерно равной половине тока включения, в не до величины тока удержания, который на поря1 док меньше тока включения. Это приводит к перегреву катушки электро» магнита и преждевременному выходу ее из строя. Использование в схеме устройства управления вспомогательного контакта снижает надежность его функционирования. Отсутствие ста- билизации тока удержания электромагнита приводит к самопроизвольному отключению в момент снижения напря- Й жения при пуске, например, мощного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.
Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для управления электромагнитом, содержащее мостовой выпрямитель, отрицательный полюс которого соединен с одним из выводов для подключения обмотки электромаг35 нита, другой вывод для. подключения которой через последовательно соединенные стабили трон, токоограни чивающий резистор и замыкающий контакт управления соединен с положительным полюсом выпрямительного моста, введены однопереходный транзистор, два тиристора, два диода, два конденсатора и шесть резисторов, катоды тиристоров объединены и соединены с другим выводом для подключения об мотки электромагнита, аноды тиристо ров соединены соответственно с одним и другим входами мостового, выпрямителя, управляющие электроды одного и другого тиристора через соответст венно один и другой резисторы подключены к первой базе однопереходного транзистора, вторая база которого чврез третий резистор подключена к точке соединения токоограничивающего резистора и стабилитрона, эмиттер однопереходного транзистора подключен
8 4 через один из конденсаторов к другому выводу для подключения обмотки электромагнита, червз 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 конденсатору °
На чертеже дана электрическая схема предлагаемого устройства — óïðàâления электромагнитом.
Втягивающая катушка 1, зашунтированная диодом 2, включена на выпрямительный мост 3 через последовательно соединенные стабилитрон 4, ограничивающий резистор 5 и замыкающий контакт 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 транзисто.ра 11 присоединены на пороговый конденсатор 12, Пороговый конденсатор 12 подключен. параллельно стабилитрону
4 через пве параллельные цепи: по первой - через резистор 13 и диод 14; 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 4.
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 14 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 12 Разряжается через параметрические резисторы 9 и 10 и цепи управления тиристоров 7 и 8, которые создают дополнительный управ5 98376 ляеьый положительный полюс выпрямительного моста. Тиристоры 7 и 9 открываются и втягивающая катушка 1 обтекается током от положительного до полнительного полюса к отрицательному полюсу выпрямительного моста.
При открытых тиристорах 7 или 8 выравниваются потенциалы положительных полюсов выпрямительного моста и прек= ращается заряд порогового нанденса- 10 тора 12. Тиристоры 7 или 8 открыты до перехода тока полуволны через нуль.
С началом второго полупериода тирист торы 7 и 8 закрыты, пороговый конденсатор 12 заряжается только по пер-15 вой цепи через диод 14 и резистор 13 до момента, когда мгновенное значение 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 конденса- 25 тор 12 разряжается через эьиттернобазовый переход однооереходного транзистора, 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 тиристоров 7 и 8 в сторону запаздывания (больших углов ), а поэтому средняя величина тока за полупериод снижается от величины пускового тока до величины тока удержания
Происходит автомати че ское фар сированиое включение втягивающей катушки l .
При изменении напряжения в сети изменяется порог срабатывания одно-. переходного транзистора, что приводит4 к уменьшению угла отпирания тиристоров в режиме удержания эле лромагнита во включеннам состоянии и стабилизации тока удержания.
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, токоограничивающий резистор и замыкающий контакт управления соединен с положительным полюс сом мостового выпрямителя, о т л ич"а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, в него введены однопереходный транзистор, два тиристора, два диода, два конденсатора и шесть резисторов, катоды тиристоров обьединень и соединены с указанным .другим вы водам для подключения обмотки электромагнита, аноды тиристоров соединены соответственно с одним и другим входами мостового выпрямителя, управляющие электроды тиристоров соответственно через один и другой резисторы подключены к первой базе одопереходного транзистора, вторая ба.за которого черев третий резистор подкпючена 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 Диодов к точке соединения токоограничмвающего резистора и стабилитрона, и через последовательно соединенные другой конденсатор, пятый резистор и другой диод к указанной точке, а вестой резистор подключен параллельно друго-. му конденсатору.
Источники информации., принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР
Н 612290, . Н 01.F 7/18, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
N 547567, кл. H 01 Í 47132, 1974.
Предлагаемое устройство для управления электромагнитом позволяет
ыбирать минимальную величину тока удержания, что снижает нагрев втягивающей катушки в рабочем режиме и поИ вышает надежность работы электромагнитов, Предлагаемое устройство собрано на бесконтактных элементах, надежна
8 6 в работе, имеет ыскробезопаоные лараметры цепи управления, что позволяет применять его в различных отраслях народного хозяйства.
Формула изобретения
983768
Составитель А. Каретников
Техред Л. Пекарь Корректор L..,,ашко
Редактор Н. Лазаренко ю «е
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ ул. Проектная, 4
Заказ 9935/62 Тираж 761
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам..изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5