RU1814094C

RU1814094C - Electromagnet with forced switching on

Info

Publication number: RU1814094C
Authority: RU
Inventors: Геннадий Петрович Свинцов
Original assignee: Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1993-05-07

Abstract

Использование: в устройствах автоматики и управлени с электромагнитным приводом посто нного и переменного тока. Сущность изобретени : в электромагнит с форсированным включением, содержащий две обмотки 1,2, три диода 4, 6, 5, токоогра- ничивающий элемент 7, вспомогательный контакт 8, наход щийс в замкнутом состо нии в течение времени срабатывани и размыкающийс после срабатывани элект- ромагнита, введен четвертый диод 3, что позвол ет уменьшить массогабаритные показатели электромагнита путем увеличени степени форсирбвки. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.Usage: in automation and control devices with electromagnetic drive of direct and alternating current. SUMMARY OF THE INVENTION: a forced-on electromagnet, comprising two windings 1,2, three diodes 4, 6, 5, a current-limiting element 7, an auxiliary contact 8, which is in a closed state during the operation time and opens after the operation of the electric Romagnet, introduced the fourth diode 3, which allows to reduce the overall dimensions of the electromagnet by increasing the degree of force. 1 C.p. f-ls, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в различных устройствах автоматики и управлени , использующих электромагнитный привод, например в контакторах, реле, муфтах и т.п. при питании их от источников посто нного и переменного напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be applied to various automation and control devices using an electromagnetic drive, for example, contactors, relays, couplings, etc. when powered from constant and alternating voltage sources.

Цель изобретени - уменьшение массо- габаритных показателей электромагнита путем увеличени степени его форсировки. The purpose of the invention is to reduce the weight and size of an electromagnet by increasing the degree of its forcing.

Выполнение токоограничивающего элемента в виде секции первой обмотки упрощает устройство и позвол ет уменьшить потребл емую электромагнитом мощность в сработанном состо нии.The implementation of the current-limiting element in the form of a section of the first winding simplifies the device and allows to reduce the power consumed by the electromagnet in the tripped state.

На фиг.1 представлен электромагнит с форсированным включением, в котором в качестве вспомогательного контакта использован размыкающий контакт, управл емый подвижными част ми элект- ромагнита; в электромагните, представленном на фиг.2, использован размыкающий контакт внешнего устройства, а токоограни- чивающий элемент выполнен в виде секции первой обмотки; на фиг.З изображен вари- ант с. использованием замыкающего магни- тоуправл емого контакта, размещенного вне обмоток возбуждени и .ферромагнитных частей магнитной цепи электромагнита.Figure 1 shows an electromagnet with forced switching, in which an auxiliary contact is used, which is controlled by the moving parts of the electromagnet; in the electromagnet shown in FIG. 2, the opening contact of an external device is used, and the current-limiting element is made in the form of a section of the first winding; Fig. 3 shows a variant c. using a magnetic closing contact located outside the field windings and the ferromagnetic parts of the magnetic circuit of the electromagnet.

Электромагнит с форсированным.вклю- чением (фиг. 1) содержит первую Т и вторую 2 обмотки, четвертый 3, первый 4, третий 5, второй 6 диоды, токоограничивающий элемент 7, вспомогательный контакт 8, наход щийс в .замкнутом состо нии в течение времени срабатывани и размыкающийс после срабатывани электромагнита, и два вывода дл подключени источника питани , первый 10 из которых соединен с анодом первого диода 4 и катодом второго диода 6, анод которого соединен с анодом третьего диода 5. Первый вывод, помеченный звездочкой, первый обмотки 1 соединен с первым выводом вспомогательного контакта 8, Катод первого диода 4 соединен с вторым выводом вспомогательного контакта 8 и первым выводом второй обмотки 2, второй вывод которой соединен с анодом третьего диода 5, соединенного катодом через токоограничивающий элемент с первым выводом первой обмотки 1 и с катодом четвертого диода. Второй вывод первой обмотки 1 и анод четвертого диода соединены с вторым выводом 9 дл подключени источника питани . Все диоды могут быть вклю- чены и с противоположным направлением. Еслм используетс источник питани посто нного напр жени , то положительный его полюс (+) подключаетс к выводу 10, при противоположном включении диодов положительный полюс источника подключаетс к выводу 9.The forced-switching electromagnet (Fig. 1) contains the first T and second 2 windings, the fourth 3, the first 4, the third 5, the second 6 diodes, the current-limiting element 7, the auxiliary contact 8, which is in a closed state for response time and opening after the operation of the electromagnet, and two terminals for connecting a power source, the first 10 of which are connected to the anode of the first diode 4 and the cathode of the second diode 6, the anode of which is connected to the anode of the third diode 5. The first terminal, marked with an asterisk, the first winding 1 conjunction n with the first output of the auxiliary contact 8, the cathode of the first diode 4 is connected to the second output of the auxiliary contact 8 and the first output of the second winding 2, the second output of which is connected to the anode of the third diode 5 connected by the cathode through the current-limiting element to the first output of the first winding 1 and the cathode fourth diode. The second terminal of the first winding 1 and the anode of the fourth diode are connected to the second terminal 9 to connect a power source. All diodes can also be switched in the opposite direction. If a constant voltage power source is used, then its positive pole (+) is connected to terminal 10, when the diodes are opposite connected, the positive pole of the source is connected to terminal 9.

Электромагнит (фиг. 1) работает следующим образом. Дл вкллючени электромагнита на выводы 9, 10 подаетс напр жение источника питани . При указанной пол рности подключени источника питани диод 3 запираетс , а диод 4 открываетс и через него начинает протекать нарастающий ток, замыкающийс от вывода 10 через диод 4, контакт 8, обмотку 1 на вывод 9. По достижении током в обмотке 1 значени тока срабатывани начинаетс перемещение подвижных частей электромагнита. При определеном положении подвижной части электромагнита размыкаетс контакт 8 и последовательной с первой обмоткой 1 включаетс втора обмотка 2, третий диод 5 и токоограничивающий элемент 7. Сопротивлени этих элементов уменьшают ток, потребл емый электромагнитом в сработанном положении.The electromagnet (Fig. 1) works as follows. In order to turn on the electromagnet, the voltage of the power supply is applied to the terminals 9, 10. At the indicated polarity of the power supply connection, the diode 3 closes, and the diode 4 opens and an increasing current begins to flow through it, closing from terminal 10 through diode 4, pin 8, winding 1 to terminal 9. When the current in winding 1 reaches the value of the tripping current, it starts moving moving parts of an electromagnet. At a certain position of the moving part of the electromagnet, contact 8 opens and the second winding 2, the third diode 5 and the current-limiting element 7 are connected in series with the first winding 1. The resistances of these elements reduce the current consumed by the electromagnet in the actuated position.

При использовании дл питани источника переменного тока в положительный полупериод питающего напр жени ток, потребл емый от источника, протекает также через диод 4, контакт 8 и обмотку 1, и диоды 3, 5, б закрыты, В следующий полуНерйбд ток, потребл емый 6т источника протекает от вывода 9 через диод 3, контакт 8, обмотку 2, диод 6 к выводу 10. Диоды 4 и 5 закрыты, а ток Обмотки 1 замыкаетс через открытый диод 3. В третий полупериод потребл емый из сети ток протекает по тем же элементам, что и в первый пблупериод, а ток обмотки 2 замыкаетс через диоды 4 и 6, последний открываетс . Происходит срабатывание электромагнита и контакт 8 размыкаетс , При этом потребл емый от источника ток в течение половины перирда питающего напр жени протекает от вывода ТО через дй- оД 4, обмотку 2, затем через диод 5 и. токоограничивающий элемент 7, обмотку 1 к выводу 9. В следующий полупёрйод питающего напр жени диод 5 закрыт обратным напр жением источника, ток обмотки 1 замыкаетс через диод 3, а в обмотке 2 - через диоды 4 и 6. Таким образом, после размыкани контакта 8 электромагнит питаетс Однополупёриодным выпр мленным напр жением . : .-. , . ;- -;: When using an alternating current source for power supply during the positive half-period of the supply voltage, the current consumed from the source also flows through diode 4, terminal 8 and winding 1, and diodes 3, 5, b are closed. In the next half-time current consumed by 6 tons of source flows from terminal 9 through diode 3, pin 8, winding 2, diode 6 to terminal 10. Diodes 4 and 5 are closed, and the current of Winding 1 is closed through open diode 3. In the third half-cycle, the current consumed from the network flows through the same elements, as in the first period, and the current of the winding 2 is closed through diodes 4 and 6, the latter opens. The electromagnet trips and pin 8 opens. In this case, the current consumed from the source for half the supply voltage perid flows from the MOT output through diode 4, winding 2, then through diode 5 and. current-limiting element 7, winding 1 to terminal 9. In the next half-period of the supply voltage, diode 5 is closed by the reverse voltage of the source, the current of winding 1 is closed through diode 3, and in winding 2 through diodes 4 and 6. Thus, after opening contact 8 The electromagnet is powered by a half-wave rectified rectified voltage. : .-. ,. ; - - ;:

Выполнение токоограничивающего элемента 7 в виде секции первой обмотки (фиг.2 и 3) позвол ет упростить электромагнит ив р де случаев уменьшить его габариты, так как отпадает необходимость в использовании конструктивных элементов дл креплени токоограничивающего элемента и выделени места дл его установки. При этом токоограничивающий элемент создаетThe implementation of the current-limiting element 7 in the form of a section of the first winding (Figs. 2 and 3) makes it possible to simplify the electromagnet and in some cases reduce its dimensions, since there is no need to use structural elements to fasten the current-limiting element and provide space for its installation. In this case, the current-limiting element creates

дополнительную МДС в режиме удержани кор в прит нутом положении. Это расшир ет эксплуатационные возможности электромагнита при использовании его в качестве удерживающего электромагнита и позвол ет уменьшить потребл емую им мощность.additional MDS in the retention mode of the core. This extends the operational capabilities of the electromagnet when used as a holding electromagnet and allows it to reduce its power consumption.

В качестве вспомогательного контакта 8 возможно использование размыкающего контакта другого аппарата, подвижна часть которого механически не св зана с подвижными част ми электромагнита. Возможно использование в качестве вспомогательного магнитоуправл емого замыкающего контакта, управл емого полем возбуждени электромагнита, замыкающимс вблизи его воздушных зазоров. Первоначально (фиг.З) контакт 8 размокнут, При подаче на вывод 10 положительного потенциала ток протекает через диод 4, обмотку 2, диод 5, токограничибающий элемент 7 и обмотку 1. В магнитной цепи электромагнита возбуждаетс поле, недостаточное дл его срабатывани но достаточное дл срабатывани магнитоуправл емого контакта 8. Его замыкание. обеспечивает форсированное включение электромагнита, и магнитное поле вблизи воздушных его зазоров резко уменьшаетс . МаЖитОуправл емый контакт размыкаетс , обеспечива последовательное включение обмоток и токоограни- чивающего элемента и уменьшение потребл емого тока в режиме удерживани .As an auxiliary contact 8, it is possible to use the opening contact of another apparatus, the movable part of which is not mechanically connected with the moving parts of the electromagnet. It is possible to use as an auxiliary magnetically controlled closing contact controlled by an excitation field of an electromagnet closing near its air gaps. Initially (Fig. 3), contact 8 is open. When a positive potential is applied to terminal 10, current flows through diode 4, winding 2, diode 5, current-limiting element 7 and winding 1. In the magnetic circuit of the electromagnet, a field is excited that is insufficient to operate but sufficient for operation of the magnetically controlled contact 8. Its closure. provides forced activation of the electromagnet, and the magnetic field near its air gaps is sharply reduced. MAJOR-CONTROLLED contact opens, providing sequential inclusion of windings and current-limiting element and reducing current consumption in the holding mode.

Протекание токов в обмотках электромагнита с коэффициентом св зи меньше единицы в течение всего периода питающего напр жени позвол ет в режиме включени обеспечить большую величинуThe flow of currents in the windings of an electromagnet with a coupling coefficient less than unity throughout the entire period of the supply voltage makes it possible to provide a large value in the on-mode

посто нной составл ющей МДС в сравнении с прототипом, а значит и уменьшить массогабаритные показатели электромагнита .constant component of the MDS in comparison with the prototype, and therefore reduce the overall dimensions of the electromagnet.

Фор м у ла изобретени Formula of the invention

Claims

1. Forced-switching electromagnet containing two windings, three diodes, a current-limiting element, an auxiliary contact that is closed during the operation time and opened after the operation of the electromagnet, and two terminals for connecting the power source, the first of which is connected to the first conclusion

the first diode and the second terminal of the second diode, the first terminal of which is connected to the first terminal of the third diode, while the first terminal of the first winding is connected to the first terminal of the auxiliary contact, characterized in that, in order to reduce the overall dimensions of the electromagnet by increasing the degree of forcing, it is introduced the fourth diode, the second terminal of the first diode is connected to the second terminal of the auxiliary contact and to the first terminal of the second winding, the second terminal of which is connected to the first terminal of the third diode, the second terminal House soedinen- Nogo through a current limiting element

the first terminal of the first winding and the second terminal of the fourth diode, wherein the second terminal of the first winding and the first terminal of the fourth diode are connected to the second terminal to connect the power source.

2. The electromagnet according to claim 1, with the exception of the fact that, in order to simplify, the current-limiting element is made in the form of a section of the first winding.

tpt / g.