Claims (5)
PATENTANSPRÜCHE
PATENT CLAIMS
!. Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Gleichstromelektromagneten. mit einer Gleichstromquelle, die über einen Schalter mit den Anschlusspolen der Magnetspule verbunden ist. wobei den Anschlusspolen ein Kondensator zugeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mit einem zusätzlichen Kondensator und zwei Dioden ■ D . D:) versehen ist. wobei die beiden Kondensatoren (Ci, C;! gepolte Kondensatoren sind, die zueinander entgegengesetzt in Serie geschaltet und zu den Anschlusspolen der Spule ' L) parallel geschaltet sind, und dass die zwei Dioden (Di, D:) zueinander entgegengesetzt in Serie geschaltet und zu den genannten Polen parallel geschaltet sind, wobei jeweils die negativen Pole der Kondensatoren den Anoden der Dioden so\\ ie die positiven Pole den Kathoden zugeschaltet sind.!. Circuit arrangement for controlling a DC electromagnet. with a direct current source which is connected via a switch to the connection poles of the magnet coil. a capacitor being connected to the connection poles, characterized in that the arrangement with an additional capacitor and two diodes ■ D . D:) is provided. where the two capacitors (Ci, C;! are polarized capacitors which are connected in series opposite to each other and are connected in parallel to the terminal poles of the coil 'L), and that the two diodes (Di, D:) are connected in series opposite to each other and are connected in parallel to said poles, the negative poles of the capacitors being connected to the anodes of the diodes and the positive poles to the cathodes.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (K) ein Kontaktschalter, ein Transistor oder ein Thyristor ist.2. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the switch (K) is a contact switch, a transistor or a thyristor.
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung eines Gleichstromelektromagneten, insbesondere Hochleistungs-Elektromagneten, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for controlling a DC electromagnet, in particular a high-performance electromagnet, according to the preamble of claim 1.
Aus der US-Patentschrift 2 445 459 ist bereits bekannt, dass mit Hilfe eines der Spule des Elektromagneten parallel geschalteten ungepolten Kondensators bei der Ausschaltung des Magnetisierungsstromes eine effektive, automatische und vollständige Demagnetisierung des Elektromagneten erfolgt. Nachteilig ist jedoch der relativ grosse Platzbedarf ungepolter Kondensatoren z.B. in Schaltvorrichtungen für Hochleistungs-Elektromagneten.It is already known from US Pat. No. 2,445,459 that with the aid of a non-polarized capacitor connected in parallel with the coil of the electromagnet, effective, automatic and complete demagnetization of the electromagnet takes place when the magnetizing current is switched off. A disadvantage, however, is the relatively large space requirement for non-polarized capacitors, e.g. in switching devices for high-performance electromagnets.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die durch Verwendung von relativ kleinen gepolten Kondensatoren, z.B. Elektrolytkondensatoren. die Dimensionen der Anordnung wie auch die erforderliche Energie zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Schaltungsanordnung nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Dank Verw endung von gepolten Kondensatoren, insbesondere Elektrolytkondensatoren in Verbindung mit den Dioden ergibt sich der Vorteil, dass die erwähnten Dioden zusammen mit den in den Kondensatoren enthaltenen Ladungen verhindern. dass sich die Kondensatoren unter Einwirkung der Magnetisierungs- und Selbstinduktionsspannung zu ihrer Polung entgegengesetzt aufladen, sondern dass der von der Selbstinduktionsspannung in der Spule des Elektromagneten verursachte Demagnetisierungsstrom nur die Ladung des einen Kondensators erhöht und die des anderen teilweise aufhebt.The object of the invention is to provide a circuit arrangement which, by using relatively small polarized capacitors, e.g. electrolytic capacitors. to reduce the dimensions of the assembly as well as the power required. This object is achieved according to the invention by a circuit arrangement according to the characterizing part of claim 1. Thanks to the use of polarized capacitors, in particular electrolytic capacitors in connection with the diodes, there is the advantage that the diodes mentioned together with the charges contained in the capacitors prevent. that the capacitors are charged in the opposite direction to their polarity under the influence of the magnetization and self-induction voltage, but that the demagnetization current caused by the self-induction voltage in the coil of the electromagnet only increases the charge on one capacitor and partially cancels out that of the other.
Im folgenden wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die Funktionsweise der Schaltungsanordnung näher beschrieben.In the following, the functioning of the circuit arrangement is described in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt die Schaltungsanordnung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel.1 shows the circuit arrangement according to a first exemplary embodiment.
Fig. 2 zeigt eine dem Beispiel nach Fig. 1 funktionell entsprechende Variante, undFig. 2 shows a functionally equivalent to the example of FIG. 1 variant, and
Fig. figure
3. 4 und 5 zeigen die zu Fig. 1 gehörenden Spannungs-/Zeitkurven.3. FIGS. 4 and 5 show the voltage/time curves associated with FIG.
Wenn der in Fig. 1 dargestellte Stromkreis 1 mit dem Schalter K geschlossen wird, beginnt die Spannung U der Stromquelle VL an den Anschlusspolen der Spule L des Magneten M zu wirken (Fig. 3, Ti-T:). Der durch die Spule L fliessende Strom magnetisiert den Elektromagneten M. der Elektrolytkondensator Ci lädt sich über die Diode Di zu einer Spannung auf, die höher ist als die der Stormquelle VL (Fig. When the circuit 1 shown in FIG. 1 is closed with the switch K, the voltage U of the power source VL begins to act on the connection poles of the coil L of the magnet M (FIG. 3, Ti-T:). The current flowing through the coil L magnetizes the electromagnet M. The electrolytic capacitor Ci is charged via the diode Di to a voltage which is higher than that of the current source VL (Fig.
4, Ti-T:), und der Elektrolytkondensator C: lädt sich unter dem Einfluss des pulsierenden Gleichstroms über die Diode D; zu einer Spannung auf, die niedriger ist als die der Stromquelle VL (Fig. 4, Ti-T:), and the electrolytic capacitor C: charges under the influence of the pulsating direct current through the diode D; to a voltage lower than that of the current source VL (Fig.
5. Ti-T:). Wenn der Stromkreis 1 mit dem Schalter K unterbrochen wird, entlädt sich die Energie des elektromagnetischen Feldes, wobei an der Spule L des Magneten M eine der Polung der Spannung der Stromquelle VL entgegengesetzte Selbstinduktionsspannung entsteht (Fig. 3, T:-Ta). die über die Diode D: und den Elektrolytkondensator Ci die Ladung des Elektrolytkondensators C: erhöht (Fig. 5. T:-T3) sowie in der Spule des Elektromagneten M einen dem Magnetisierungsstrom entgegengesetzten Strom -einen Demagnetisierungsstrom - erzeugt.5. Ti-T :). If the circuit 1 is interrupted with the switch K, the energy of the electromagnetic field is discharged, with a self-induction voltage occurring at the coil L of the magnet M opposite to the polarity of the voltage of the power source VL (Fig. 3, T:-Ta). which increases the charge of the electrolytic capacitor C: via the diode D: and the electrolytic capacitor Ci (Fig. 5. T:-T3) and generates a current in the coil of the electromagnet M that opposes the magnetization current - a demagnetization current.
Wegen ihrer Leitfähigkeit in Flussrichtung vermag die Diode D2 den Effekt des Demagnetisierungsstroms auf die Ladung des Elektrolytkondensators Ci zu verhindern, diese Ladung wird vielmehr durch den Demagnetisierungsstrom teilweise aufgehoben (Fig. 4, T2-T3). Nach der Demagnetisierung verbleiben in den Elektrolytkondensatoren Ci und C2 gleichgrosse Ladungen (Fig. 4 und 5. Ts-T-t). Je nach Anwendungszweck können die in den Stromkreisen nach Fig. 1 und 2 dargestellten Elektrolytkondensatoren Ci und Cz - entweder beide oder nur einer von ihnen - durch andere gepolte Kondensatoren ersetzt werden. Als Betriebsschalter K des Stromkreises kommen insbesondere ein Kontaktschalter, ein Transistor oder ein Thyristor, oder aber ein anderer Stromschalter in Frage.Due to its forward conductivity, the diode D2 is able to prevent the effect of the demagnetizing current on the charge of the electrolytic capacitor Ci, but this charge is partially canceled by the demagnetizing current (Fig. 4, T2-T3). After demagnetization, equal charges remain in the electrolytic capacitors Ci and C2 (Fig. 4 and 5. Ts-T-t). Depending on the application, the electrolytic capacitors Ci and Cz shown in the circuits of FIGS. 1 and 2 - either both or only one of them - can be replaced by other polarized capacitors. In particular, a contact switch, a transistor or a thyristor, or another current switch can be used as the operating switch K of the circuit.
Die oben geschilderte Schaltungsanordnung eignet sich zum Schalten und Demagnetisieren von verschiedenen gleichstromgespeisten Induktanzen, insbesondere von Elektromagneten.The circuit arrangement described above is suitable for switching and demagnetizing various inductances supplied with direct current, in particular electromagnets.
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1 Blau Zeichnungen1 blue drawings