Быстродействующий электромагнит
Изобретение относится к а.пектрическим аниаратам и может быть исгкхчьзонано в аннаратах защиты, наиример и автоматически.х вык,1Н)чате,тях. Це.иж) изобрегения является повышение быстродействия улектрома1 нита. Ток в пени удерживакиней катунжи 5 создает удерживаюнип viai Hirr- иый поток. При прот1 кании тока но разма1 ничиваю1цей катуи1ке 6 создается размагничивающие маг нитный ноток, направленный встреч1го удерживаюн1ем потоку. Наиедеиная в донолните,тьной обмотке 7 Э , С уменьшает напряжение на переходе база амиттер транзистора 9. Т)анзистор 9 ii|iH чтом нереход1гг из состояния насыщения и |)ежим усиления, вн/ють до состояния отсечки. Сопротивление цени удерживаюнцч кагун - ки 5 увеличивается быстрее, чем ЗДС, кату1нкн 5, что 11|)иводит к ско 1енному спаданию удерживаюничч) магнитного потока . I ил. (Л .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4Н0! 1 7 18
®С ср„, «(-,7() г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",)«/
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174376< 24-07 (22) 05.01.87 (46) 30.06.88. Б)ол. ЛЪ 24 (71) Всесок>зный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический и исти ту T электровозостроеи и я (72) М В. 11ахучий, В. И. Г1ацеура и В. Г1. Сердк>к (53 ) 6>2 . 318.3-5 (088.8 ) (56) Выклгочат«ли автоматические ти(к>в
ВЛ 53 43, ВП вЂ” 43, ВА — 56 — 43.
Информ алектро (1 К 07.0 .04 84, М,, 1!)84, с. 8.
Баталов H. М. Петров Б. П. Тяговы( электрические аппараты. М.: Энергия, !9(>(), с. 153, 1)ис. 8 8а.
„„SU„» 1406648 А1 (54) БГ>1(.ТРО 1Е11(;ТВ > К)Щ1111 .=>, 1Г-:)хТРОМЛГНИТ (57) 11зоГ>рете))ис относится к злектриче«ким аппаратам и можеT быть исполь.(оваш> в аниар )гах Защиты, например и;(вI (>il;IT!f«ecKIf x вык,(н>ч()тел як. 1)ел ьк) и.)обре) еиия является повышение Г>ыстрод<. йствия а.f(. ктрома(инта. Toh в цеllft удерживакпцсй катуи)ки 5 создает удержив(3)ои(ий магии)иый поток. При прот< кании гока ио ра.(магничивак>ц(ей катушке 6 создается размагничивакнций магнитный поток, направленный встречно лдерживаннцемл потоку.
11аве )синая I3 дополнительной обм(>тке 7:-). (. умеfff.III (T иаиряж(.ние на ll(реходе база вмиттер транзистора,). Траизилт(>р .) II!>It )3(>м переходит из состояния иасf tllf(.fl!l>i 3 режим ус) .)ения, вплоть 10 состояния огсечк и. (оиротивлеиие цепи удерживакн(и и K;Itуlllки 5 увеличива(тся быстрее, чем -). I (. к;)тмlllKII 5,
К). ИЛ.
1406648
Фор.мула изобретения
Изобретение относится к электрическим аппаратам и может быть использовано в аппаратах защиты, например в автоматических выключателях.
Цель изобретения повышение быстродействия электромагнита.
На чертеже изображен быстродействующий электромагнит во включенном положении.
Электромагнит содержит якорь 1, соединенную с якорем отключающую пружину 2, упоры 3 для ограничения хода якоря, магнитопровод 4 с расположенными на нем удерживающей катушкой 5, размагничивающей токовой катушкой 6 и дополнительной катушкой 7. Выводы 8 предназначены для подключения источника постоянного напряжения. Транзистор 9 подсоединен к выводам 8 по схеме с общим эмиттером.
Удерживающая катушка 5 соединена последовательно с переходом коллектор — эмиттер транзистора 9, а параллельно переходу подключен резистор 10. Резистор 11 подключен параллельно участку цепи, состоящей из последовательно соединенных удерживающей катушки 5 и перехода коллектор — база транзистора 9. Резистор 12 совместно с последовательно соединенной с ним дополнительной катушкой 7 образует цепь, параллельно которой подключен переход база эмиттер транзистора 9.
Величины сопротивлений резисторов ll и 12 с учетом сопротивления дополнительной катушки 7 выбираются такими, что при отсутствии тока в цепи разматывающей катушки 6 транзистор 9 находится в состоянии насыщения.
Электромагнит работает следующим образом.
Ток в цепи удерживающей катушки 5 создает удерживающий магнитный поток. При йротекании тока по размагничивающей катушке 6 создается размагничивающий магнитный поток, направленный встречно удерживающему потоку. Размагничивающий поток наводит ЭДС в удерживающей катушке 5 и в дополнительной катушке 7. ЭДС дополнительной катушки 7 уменьшает напряжение на переходе база — — эмиттер транзистора 9, в результате чего транзистор переходит из состояния насыщения в режим усиления, вплоть до состояния отсечки.
Соответственно сопротивление перехода коллектор эмиттер транзистора 9 резко возрастает. При этом на переходе коллектор — эмиттер появляются перенапряжения, для ограничения которых служит резистор 1О.
Ввиду гого, что сопротивление перехода коллектор — эмиттер транзистора 9 возрастает значительно быстрее, чем ЭДС удерживающей катушки 5. в целом происходит спадание тока в ее цепи, что приводит к спаданию удерживающего магнит5
55 ного потока и тем самым к повышению быстродействия электромагнита.
Переходный процесс в цепи размагничивающей катушки 6 заканчивается либо достижением током установившегося значения, либо спаданием тока до нуля вследствие разрыва цепи контактами аппарата защиты. ЭДС дополнительной катушки 7 в обоих случаях спадает до нуля и транзистор 9 снова возвращается в состояние насыщения.
Технико-экономическое преимущество предлагаемого электромагнита в сравнении с известным состоит в следующем.
B известном электромагните быстродействие невелико из-за демпфирующего магнитного потока, создаваемого дополнительным током удерживающей катушки, обусловленным Э3С, наводимой размагничивающим потоком.
В предлагаемом быстродействующем электромагните этот недостаток устранен за счет введенных дополнительной катушки и транзистора, сопротивление перехода коллектор — эмиттер которого резко возрастает при появлении тока в цепи размагничивающей катушки и тем самым компенсирует наведенную раз магничивающим потоком
ЭДС в удерживающей катушке, более того, приводит к спаданию тока в ее цепи.
Поэтому быстродействие предлагаемого электромагнита выше, соответственно выше и быстродействие аппарата защиты, в котором может быть использован предлагаемый электромагнит.
Быстродействуlo!ILHH электромагнит, содержащий якорь, соединенную с якорем отключающую пружину, упоры для ограничения хода якоря, магнитопровод с расположенными на нем удерживающей и размагничивающей токовой катушками и выводы для подключения источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен дополнительной катушкой, расположенной на магнитопроводе, транзистором, подсоединенным к выводам для подключения источника постоянного напряжения по схеме с общим эмиттером и тремя резисторами, при этом коллекторной нагрузкой транзистора является удерживающая катушка, один из резисторов подключен параллельно переходу коллектор эмиттер транзистора, другой резистор подключен параллельно участку цепи, состоящей из последовательно соединенных удерживающей катушки и перехода коллектор --- база транзистора, а переход база -- эмиттер транзистора подключен параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных дополнительной катушки и третьего резистора.
