Устройство управления электромагнитом постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления индуктивными нагрузками - электродвигателями постоянного тока, электромагнитными аппаратами, различными электромагнитными механизмами постоянного тока . Силовые транзисторы 1 и 2 и силовые диоды 3 и 4 соединены по схеме однофазного моста, к входной диагонали которого подключается источник постоянного тока. При выключении основной ток от источника питания потечет через насыщенные силовые транзисторы 1 и 2 и обмотку 5. Часть тока ответвляется в цепь, включенную параллельно обмотке электромагнита и содержащую последовательно включенные резисторы 29 и 31 и диод 33. Под действием падения напряжения на резисторе 29 откроется транзистор 21 и на стабилитроне 25 появится сигнал, свидетельствующий о включенном состоянии электромагнитного механизма. При отключении силовые транзисторы 1 и 2 закрываются. Под действием ЭДС самоиндукции открываются силовые диоды 3 и 4 и происходит рекуперация накопленной в обмотке 5 энергии в источник питания. Одновременно часть тока обусловлено ЭДС самоиндукции ответвляется в цепь, содержащую резисторы 28 и 30 и диод 32. При этом открывается транзистор 20 и на стабилитроне 24 появится сигнал. Сигналы, снимаемые с стабилитронов, дают информацию о характеристике нагрузки, моментах и длительностях включения и выключения электромагнита и исключают несвоевременную подачу управляющего сигнала. 2 ил. i (Л to ас со 00 Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1278986 (50 4 Н 01 F 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCWOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3890162/24-07 (22) 05.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (72) Ч. И. Хусаинов и В. А. Попов (53) 621.318.3-5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 782043, кл. Н 02 М 11/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1046781, кл. Н 01 F 7/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления индуктивными нагрузками — электродвигателями постоянного тока, электромагнитными аппаратами, различными электромагнитными механизмами постоянного тока. Силовые транзисторы 1 и 2 и силовые диоды 3 и 4 соединены по схеме однофазного моста, к входной диагонали которого подключается источник постоянного тока. При выключении основной ток от источника питания потечет через насыщенные силовые транзисторы 1 и 2 и обмотку 5.

Часть тока ответвляется в цепь, включенную параллельно обмотке электромагнита и содержащую последовательно включенные резисторы 29 и 31 и диод 33. Под действием падения напряжения на резисторе 29 откроется транзистор 21 и на стабилитроне 25 появится сигнал, свидетельствующий о включенном состоянии электромагнитного механизма. При отключении силовые транзисторы 1 и 2 закрываются.

Под действием ЭДС самоиндукции открываются силовые диоды 3 и 4 и происходит рекуперация накопленной в обмотке 5 энергии в источник питания. Одновременно часть тока обусловлено ЭДС самоиндукции ответвляется в цепь, содержащую резисторы 28 и 30 и диод 32. При этом открывается транзистор 20 и на стабилитроне

24 появится сигнал. Сигналы, снимаемые с стабилитронов, дают информацию о характеристике нагрузки, моментах и длительностях включения и выключения электромагнита и исключают несвоевременную подачу управляющего сигнала. 2 ил.

1278986

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления индуктивными нагрузками — электромагнитными клапанами, электродвигателями постоянного тока, различными электромагнитными механизмами постоянного тока.

Цель изобретения — — повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства управления электромагнитом; на фиг. 2 — — эпюры сигналов.

Предлагаемое устройство содержит силовые транзисторы 1 и 2, включенные вместе с силовыми диодами 3 и 4 в однофазную мостовую схему, электромагнит 5, узел 6 согласования, состоящий из транзисторов 7 и 8, диодов 9 и 10, резисторов 11 18, и конденсатора 9. Выводы электромагнита 5 через дополнительные транзисторы 20 и 21, резисторы 22 и 23, стабилитроны 24 и 25 соединены с об .цей шиной.

Стабилитроны 24 и 25 зашунтированы соответственно резисторами 26 и 27. Переходы база- эмиттер транзисторов 20 и 21 зашуптированы соответственно резисторами

28 и 29, база каждого из дополнительных транзисторов соответственно через резисторы 30 и 3! и диоды 32 и 33 соединена с эмиттером другого дополнительного транзистора.

Устройство работает следую!цим образом.

В исходном состоянии до подачи сигнала управления U !> все транзисторы устройства закрыты: транзистор 7 напряжением на диоде !О от источника запирания U !, а транзисторы 8, 1, 2, 20, 21, у которых переход эмиттер--база зашунтирован соответственно резисторами 13, 16, 17, 28, 29 нулевым потенциалом нг базе. При этом выходные сигналы U и 1 на стабилитронах 25 и 24 равны нулю.

При подаче сигнала управления Uy:! (эпюра ) на вход угла согласования 6 открываются до насыщения транзисторы 7, 8, 1 и 2. Транзисторы 7 и 8 необходимы длЯ усилениЯ сигнала Ь i p и со! лс!сов!3 НИ Я высокоомного выхода источника управл— ниЯ Uvnv c низкоомным ВхОдным сОИРО ивленисм силовых транзисторов 1 и 2. При этом от источника питания Е, через насыщенные силовые транзисторы и 2 и электромагнит 5 течет ток и электромагнит 5 включается. На нем имеется напряжение

U положительной полярности (эшора 2) .

Одновременно от F течет ток через открывшиеся транзисторы 2 и 1, резисторы 29 и 31 и диод 33. Падение напряжения на резисторе 29 открывает транзистор 21 и тогда через транзисторы 2 и 21, резисторы

23 и 27 и стабилитрон 25 также течет ток от источника питания Е .

На стабалитроне 25 появляется си!Иаг!

U. (эпюра 3) . Этот сигнал показывает, что на электромагнит подано напряжение l ., (эпюра 2). Длительность выходного сигнала U. (а также l-. ) равна длительности входного сигнала управления U>np.

При снятии сигнала управления Uynp транзисторы 7, 8, 1, 2 и 21 закрываются и сигнал U. становится равным нулю. Одновременно на обмотке электромагнита 5 возникнет противо-ЭДС (U отрицательной полярности, эпюра 2). Под действием этой противо-ЭДС течет ток через резисторы 28 и 30, диод 32. Падение напряжения на резисторе

28 открывает транзистор 20. Тогда под действием противо-ЭДС U . течет ток через открывшийся транзистор 20, резисторы 22 и 26, стабилитрон 24 и диод 4. При этом на стабилитроне 24 появляется сигнал 7. (эпюра 4). Длительность сигнала 71 определяется постоянной времени разряда индуктивности электромагнита 5. Этот разряд в основном происходит через диоды 3 и 4 и внутреннее сопротив "e ие источника питания

Е. При этом передается энергия от электромагнита 5 в источник питания Е .

Наличие сип!ала 7. показывает, что нагрузка имеет именно индуктивный характер (иначе бы нс возникла противо-ЭДС на

"3 нагрузке и не было бы сигнала 7, а также, что обмотка электромагнита 5 запасла энергию, т. е. перед этим электромагнит 5 был включен. После окончания разряда электромагнита 5 сигнал JT становится равным нулю.

В зависимости от наличия и длительности сигналов U- и 7 происходит подача или снятие сигнала угравления / .

Элементы схемы 10 и 19 служат для повышения ее помехоустойчивости. Резисторы 11, 12, 14, 15, !8, 22, 30, 31 служат для ограничения тока через полупроводники в своих цепях, а резисторы 26 и 27 — для уменьшения выходного сопротивления по цепям 7 и U.. Диод 9 служит для развязки источников UEnp и О- . Диоды 32 и 33 служат для защиты базовых переходов транзисторов 20:! 21 от обратного напряжения.

Эффект предлагаемого технического решения заключается в повышении надежности устройства за счет использования полученной информации (U и 7-,) о характере нагрузки, моментах и длительностях включеE.E!ÿ и в»!ключепия электромагнита для исключения несвоевременной подачи !. ynp u исключения подачи (.. ynp на неисправный электромагнит.

Формула изобретения

Устройство управления электромагнитом постоянного тока, содержащее блок согласования, два силовых транзистора разного типа проводимости, два силовых диода, выводы для подключения обмотки электромагнита, 1278986

Ящр у

Составитель А. Каретников

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор A. Сабо

Заказ 6848/54 выводы для подключения источника постоянного тока и выводы для подключения источника управляющего сигнала, причем силовые транзисторы и диоды соединены между собой по схеме однофазного моста, входы которого соединены с выводами для подключения источника постоянного тока, а выходы — с выводами для подключения обмотки электромагнита, блок согласования включен между выводами для подключения источника управляющего сигнала и базами транзисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, в него введены два вспомогательных транзистора, два вспомогательных диода, причем указанные элементы образуют симметричную схему, два стабилитрона и восемь резисторов, причем выводы для подключения источника управляющего сигнала, один и другой выводы для подключе5 ния обмотки электромагнита соединены с одним из выводов для подключения источника питания через последовательно соединенные один из вспомогательных транзисторов, один из указанных резисторов и стабилитрон, зашунтированный вторым резистором, база каждого из вспомогательных транзисторов соединена с его эмиттером через третий из указанных резисторов и с эмиттером другого транзистора — через последовательно соединенные диод и четвертый из указанных резисторов.