Электромагнит со встроенным выпрямителем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для различных элект.ромагнитных механизмов, например реле, контакторов, вибраторов. Целью изобретения является увеличение КПД и обеспечение регулирования тяговой силы . Плавное регулирование тяговой силы (амплитуды колебаний вибратора) электромагнита переменным резистором, включенным в цепь регулирования дополнительных токов от наведенных ЭДС в обмотках, достигается путем регулирования степени влияния противоположных магнитных потоков на основной. Электромагнит содержит две обмотки 1 и 2, два диода 3 и 4, источник переменного тока 5 и переменный резистор 6. Обмотки 1 и 2 размещены на сердечнике 7, расположенном с зазором относительно якоря 8 посредством упругой подвески 9. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i со N СО 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1317496 А 1 (51)4 Н01 F7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч

4Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4001416/24-07 (22) 06.01.86 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Рижское производственное объединение ВЭФ им. В. И. Ленина (72) Я. Я. Либерт, Ю. Т. Русецкий, Я. А. Симсонс и С. В. Карпенко (53) 621.318.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 974426, кл. Н 01 Н 47/00, Н 01 F 7/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 600632, кл. Н 01 Н 47/00, 1976. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ СО ВСТРОЕННЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для различных электромагнитных механизмов, например реле, контакторов, вибраторов. Lleлью изобретения является увеличение КПД и обеспечение регулирования тяговой силы. Плавное регулирование тяговой силы (амплитуды колебаний вибратора) электромагнита переменным резистором, включенным в цепь регулирования дополнительных токов от наведенных ЭДС в обмотках, достигается путем регулирования степени влияния противоположных магнитных потоков на основной. Электромагнит содержит две обмотки 1 и 2, два диода 3 и 4, источник переменного тока 5 и переменный резистор 6. Обмотки 1 и 2 размещены на сердечнике 7, расположенном с зазором относительно якоря 8 посредством упругой подвески 9. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.,!З«{)РСГ(».-С OTHO(. IITCH К:)ЛСI:.T!>ОГСХ»1!К и может бытl, Hñïî,!haoaaío для разя»-Illh!x э, !(Krpov!3! 1> i!тн ы х м(ха пи;!х>ОВ, »1<1 Г! ри чср рси, контякт57ров, вибряторов.

11е»!ь изобретения — увеличение К11Д и

Обеспечение регулировяпия тяговой силы.

113 фпг. 1 1»оказапа прпнципиа !hI!35! схема устройства; на фиг. 2а -- осци,»!.»101риммы напряжений токов i!а основных элсмс!>гях схемы и амплитуд (силы тяги) Колебаний вибратора при включении обмоток для формирования переменного зкакопосто. янного основного магнитного потока в магнитопроводе; на фиг. 2б — осциллограммы напряжений токов и амплитуд колебаний вибратора при включении обмоток для формирования знакопеременного основного м;!гппт!юго потока.

;-),<(».ТРОМЯ! НПТ Co BCTPO(. HIlht>>!H ВЬ»ПР5!МИ! я ми сод(ржит две 06MOTKH H 2, зподя 3 и 4, источник 5 переменного н;!1!ряжения, переменный резистор 6. Обмо..— кп 1»t 2 расположены на магнитопроВо (с 7, который установлен с зазором отIl0cитсльпо якоря 8 посредством упругих элс— ментов 9. Обмотки 1 и 2 могут быть вклк)чены встречно и согласно, жсстк(>сть упругих элементов 9 В случае тяг()Ного электромагкита меныпе силы элсктрочагнитного притяжения, 3 в случяс элсктрочягнитцогo вибровозбудителя — больпп намагни !Ивяк)щих сил в любом положении якоря и обуславливает собственную час Готу ко Ic{)arcльцой механической системы, равную удвоенной частоте перемен!юго напряжения исто 1-!

{ика питания.

Ня фиг. 23 представлс !ы ocliH»!ëoãpaìì! I

10 — 18 папряжепий токов и амплитуд колсбапнй вибратора, 3 H(1 фп!. 2б — осциллограммы 19 — 27 напряжспий токов H aìплиту;I, колебапий вибряторя.

3,1OKTPO>«13 t»It>T 0 ВСТРос иным 1 с „ 1(м р я б От я ет с л (д » к) 1 ц l 1 м О <) p я 3 () Ivl .

В полуперпод ЗД{.. Нс!О !пика! щий проводимости диода 4, основной ток протекает через обмотку (рабочую) 1 и (ио 1 4, а в обмоткс 2 (!!cpa(>0«ei присутствует дополнптсльный (нсос Овной) ток, Bl I3B1tIllhlH ЭДС ВЗс!ИМОИН»(ЧКЦИИ и Сямоику, кции (ii;Itieденныс ),Г(,{..), 3 в другой полупсрп<).1 ;>ДС. и T0÷i!èê3 5. соответствующий

tip(!B0!!HМ0(TH;IH0!L3 3, о IIOF3!loll TOK llpOT(. чял !(.рез обчс) Гкх (paáo÷v!0) 2 и диод 3, 3 (ч;,1 >.ГK(1 (нсрабочсй) присутствует I<) i <»ГI I (," i>I В <сi;! !OH II;IVKII HH и (сl 1>10)1 п,l> K!IH И и;!Гк,. Нпп; < .->, I{,) . .И чпу,!ьсы ток;i форчируЮТ 1:I » II . 1;< >< I I(). I <. i! Ч с> ГII I: ГО Г10(»1)0 1< СОЗ> !

«! .» I !! С !I » М;1 "II» Ч H l3с>101! (ИС » И, I Ы,:>»la!>I!!3!! с I(»ti! 5! К< 11!(5! Коря 8 K:>f;» !11> ОI!p:i:!я силу уliр>, Г<< —;,",< >I<. Ilтов 9 (>;;ii; »сп !<» Ги от т<>гo. K В: > <»Il>I <)0 1<) !», » ;< I .)C ll <;. ilt . <>I I1>.7;,!, РЯС< >I,:IзР»11<,,: 1»! ... .)(«к., <1;I >»Ii!>! Г>,I » 1:, >< 1)

Если одни одпопмс::.!Ные выводы об лоток

1, 2 и ОднОНО„IH pili",(> НОлюся ! Но,1 hi ) диодов 3, 4 сси,HII<. ih! через переменный резистор 6 (0(.щи;lлс«! р >м)«1ь! (1)и> 2), ГО !.3раллсльно и col, :ic,!о с )с.(инепные ко!! Гуры

ДЛЯ П РОТЕ. КЯ fl H <» liк)стояпный пе()емс ннь!й по амплитудному зпя icн:110 <)ci!OB,!Ой > ягкитН Ь! Й ПОТОК, с> НОС, I с, l<» li;! <,".1 I! 0- ВС (><" I fl() BK,! OIe 0бмo 1, кп 1, 2»»ерс; II(.",>сч.»;пый резистор 6 В кс1 ж,(<»Й .I:! Ii(ря 00>; и . <)б)10ток

В соотвстствук>п>ий I!< . упериод псле сствие !

I! P0 ÃИВ0ПО„1О>К ПО II 3 II P3I3>»>(HI hIX3« t (Вза И МО1!Н{хкции «I сам<) !и гз-:» пи 1, <.Г: каст неоспов!Н»й (отрицят(.л{» ый» 1<;!х со дяк»ций ве.1И Itf FI<< ЭТОГО (О"P il 11»i ГС >!ii, и ОП\)С.,(ЕЛ ЯС .Т 3 H а 1(1! !! с Н КЛ 1: "I l I 0. 0 < 0 !1;)ОТИ В. 1 С—

20:II!>I пepe!vleitl ОгÎ рези" I »ip>l 6»! о ч и ческое сопротивленис обмоток 1, 2. Б каждой из

Обмотс>к 1 или 2 полож!(теahffh ток протека(«Г в ицтервале врс мс пи, {)(!;il{п!е Гюлх— периода напря)кения ест>1, пр>{чсч.L !>яча Ihной части ток обсулов. сн ;э,1(. Baàèìîè»дукции, далее Осповной ток зя сче= 3;L(.. сети, а B консч!юи !3(11, Э1>. са 10ин,(укции. Оспов:!Ые ичпмльсы тока:, Обмо,—

K3x и 2 Образ) loò однонаправлсннуl

Пере)iellff VIO 110 Ве, iH ЧИ Ii(. Ням(1! HH <Ива К)!ц» Ю

30 силу, I!Cрсм! Iii!351 с остывля!О{цяя к.) IopoH имел {ястоту В двя р;!: я бо lhlllvlo чясгoты (»1»у<к>иды;!с>с)яника iIHT3!IHH. Увеличепи(, fv>c Ihlll(liH(". ВКГ!!()!»all!10! значения coIlp(!T» «. I(ния пер(м< Iiliol 0 резистора 6 сооТВЕТ(ТВ" СТ УМ(>Hi ° Ii!< -Ii! 10 { Х ВСЛИЧЕНИ!О) В(.;IИ IИ!!и сприця»с,!»,пог7 тс»(с. I> кяжд<)й из обмоток и, слс,ц»зя I (ihl!0, v B< ли fe!Iик) (> х1с. ньII!е;Iию) нямягни ill ã>с)маг-! <ИГ!! . ñl (T(. I!<»i h М:>I(П1>ц1еl » И я { > BC.,! È ×e 1! Ия )

ЭТОГО О РИЦЗГЕЛЬНОГО фЯКт:>Ря НОСИТ ХВРЯКтср Возмож!И)сти регули<)овация силы тяги.

40 I .c>IH одни ря >Hiоиме>11!1>l(выводы ос)моток ! и 2 и o,»tF!Otioля рпы».1 I!o, IK)ca { якo ты ) иодов 3, 4 соеди ц.ны через переменный резистор 6 (осциллограммы на фиг. 2б), то

ii3p;iллелько и встречно соединенные контурь! для протекания осковного тока через исто I!IHK 5 создак)т знакопеременпый H Неременный 110 амплитудному значению основпой магнитный поток, я последовательносогласно Включенные обмотки 1, 2 через переменный рсзис. Ор 6 в каждой из неря50

Оочих обмоток В соотвс!с!Ву!О!ции полмпер»!o;i вслсдстBHc однонаправленных 3, (,{

В{яимоп!!д> к;(пи I самоиндукции протскаеl и:, 0 0 110 В! < 0 Й To lv, < 0 3 да 10 11! и Й м а г I! и т H ы Й 110Гок, !ро-ивснп>ложный Ос>ювному потоку и

II3»la Iñëûê) заки)K3»01IIH!I значение последке — i(!. О(»ювпыс импульс ь. тока в обмотках ! и 2 формирy ют знакс»переменный поток, I!I H. !И В -I 10! i!H H i 3CTÎ КО, Iс()3 НИ И Il< pe

;. I!I!0! (!,:(!iл. пя. дейс» Bvlotll< г ) ня 5!Ko<)h 8, 1417406 в два раза больше частоты переменного тока источника 5 питания. Функциональность переменного резистора 6 аналогична предыдущему режиму.

Для средних и малых амплитуд механических колебаний электромагнитного вибратора целесообразен режим со знакопостоянным магнитным потоком в магнитопроводе (при этом присутствует значительная величина постоянной составляющей тока в обмотках, ограничивающее получение больших амплитуд колебаний вследствие уменьшения среднего статического зазора между якорем

8 и магнитопроводом 7), а для больших амплитуд колебаний вибратора в ущерб энергетических показателей применяется режим со знакопеременным магнитным потоком в магнитной цепи. Дополнительно следует отмстить, что номинал переменного резистора может быть равным 5-кратному омическому сопротивлению обмотки 1 или 2.

В качестве примера представляются осцилограммы токов и напряжений на элементах схемы и амплитуды механических колебаний электромагнитного вибратора, зафиксированных на двухлучевом осциллографе (просматриваются софазность кривых в каждом столбце), которые отображены на фиг. 2а (режим со знакопостоянным магнитным потоком !Π— 18) и фиг. 2б (режим со знакопеременным магнитным потоком

19 — -27), в которых непрерывными линиями показаны кривые при максимально включенном значении переменного резистора, а прерывными — при значении, равному нулю (прототип) . При этом напряжения

U, и (4 на диаграмме 10 значительно меньше, чем на диаграмме 19, однако они отображены в одинаковых величинах, поэтому сравнивание кривых на фиг. 2а и фиг. 2б может иметь качественный характер. а значения токов и напряжений в каждом из столбцов (фиг. 2а или фиг. 2б) имеет также количественный характер.

Указанное не относится к кривым амплитуд колебаний 18 и 27, которые отображены равными соответственно их изображениям, т. е. вибраторы при номинальном значении переменного резистора имеют равные амплитуды колебаний в обоих режимах. Из предоставляемых кривых наиболее показательны кривые токов в обмоткаi

13, !5 и 22, 24, где показано снижение дополнительного тока в обмотке в нерабочий полупериод при увеличении включаемого значения переменного резистора.

Таким образом, при встречном и согласном включении обмоток электромагнита при10 сутствие переменного резистора в цепи регулирования токов от наведенных ЭДС обуславливает уменьшение противоположного магнитного потока, создаваемого каждой обмоткои в ее нерабочий полупериод, относительно основного магнитного потока, создаваемого рабочей обмоткой в этот полупериод синусоиды напряжения источника питания. При этом величина сопротивления определяет уровень минимизации токов от наведенных ЭДС, формирующих противоположный основному магнитный поток, возможность регулирования силы тяги электромагнита.

Предлагаемый электромагнит по сравнению с прототипом по= воляет увеличить КПД за счет возможности снижения до миниму25 ма значений токов, создающих противоположный основному магнитный поток; обеспечить возможность регулирования силы тяги электромагнита путем регулирования значений токов от наведенных ЭДС.

Формула изобретения

1. Электромагнит со встроенным выпрямителем, содержащий две обмотки и два диода, одни одноименные электроды которых подсоединены к выводам для подключения источника питания переменного тока, а выводы каждой из обмоток подключены к разноименным электродам этих диодов, отличающимся тем, что. с целью увеличения КПД, в него введен резистор, вклю40 ченный между другими одноименными полюсами диодов.

2. Электромагнит 110 п. 1, отличающи1!ся тем, что в нем использован переменный резистор.

1;317496

Составитель A. Каретников

Редактор Н. Слободпник Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 2297i47 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г1ро ктная, 4