Двухобмоточный электромагнит с форсировкой

 

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в электромагнитных приводах контакторов постоянного и переменного тока с главным замыкающим контактом. Целью изобретения является повышение надежности функционирования , быстродействия срабатывания и массогабаритных показателей электромагнита . Повышение быстродействия обеспечивается как начальным подмагничиванием, так и исключением нагрузки из цепи протекания тока форсировки.Используемые в устройстве диоды, обеспечивая развязку электрических цепей и выпрямление тока, надежно защищают его от опасных перенапряжений . 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4697090/07, (22) 20.03.89 (46) 07. 05. 91. 6юл. %17 (71) Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (72) Г.П.Свинцов (53) 621.318,3-5(088,8) (56) Заявка Японии йв 52-7534, кл. Н 01

Н 47/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

N. 817760, кл. Н 01 F 7/18, 1982. (54) ДВУХОБМОТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ С ФОРСИРОВКОЙ (57) Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в электромагнитных приводах контакторов постоянного и переменного тока с главным замыкающим контактом.

Целью изобретения является повышение надежности функционирования, быстродействия при . срабатывании и уменьшение массогабаритных показателей электромагнита.

На фиг,1 и 2 представлены схемы двухобмоточного электромагнита с форсировкой с подключением третьего диода соответственно анодом к первой клемме нагрузки и катодом к второй клемме нагрузки; на фиг.3 и 4 — схемы электромагнита, применимые как при питании от источника постоянного, так и переменного напряжения с использованием дополнительного диода, включенного последовательно с размыкающим контактом управления.

Двухобмоточный электромагнит содержит (фиг.1) две обмотки 1 и 2, включенные... Ж„, 1647668 А1 (юю)ю Н 01 F.7/18, Н 01 Н 47/00 электромагнитных приводах контакторов постоянного и переменного тока с главным замыкающим контактом. Целью изобретения является повышение надежности функционирования, быстродействия срабатывания и массогабаритных показателей электромагнита. Повышение быстродействия обеспечивается как начальным подмагничиванием, так и исключением нагрузки из цепи протекания тока форсировки.Используемые в устройстве. диоды, обеспечивая развязку электрических цепей и выпрямление тока, надежно защищают его от опасных перенапряжений. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. последовательно и согласно в магнитном отношении. При этом обмотка 1 может быть выполнена пусковой, а обмотка 2 — удерживающей. Три последовательно соединенных диода 3-5, два из которых 3 и 4 включены согласно между собой и параллельно к обмоткам 1 и 2, а третий диод 5 подключен к ним встречно и анодом к первой клемме 6 нагрузки 7, Вторая клемма 8 нагрузки 7 соединена с отрицательным полюсом 9 источника постоянно напряжения. Замыкающий контакт 10 управления с нефиксируемым замкнутым положением подключен одной клеммой к общей точке соединения обмоток

1,2 и диодов 3;4, а другой клеммой подключен к положительному полюсу 11 источника питания. Между отрицательным полюсом 9 источника и анодом диода 3 включен размыкающий контакт 12 управления, который может быть и с нефиксируемым разомкнутым положением, Между полюсом 11 источника питания и первой клеммой 6 нагрузки 7 включен замыкающий контакт контактора, включающий и отключающий нагрузку 7.

1647668

10

30

50

Б электромагните (фиг.2) третий диод 5 подключен к второй клемме 8 нагрузки катодом, замыкающий контакт управления 10 подсоединен к отрицательному полюсу 9, а размыкающий контакт управления 12 — к положительному полюсу 11 источника питания, а также изменено направление подключения диодов 3 и 4, В электромагните (фиг.3 и 4) последовательно с раэмыкающим контактом 12 управления и встречно диоду

3 включен дополнительно диод 14.

Электромагнит работает следующим образом.

Для включения нагрузки 7 замыкается контакт 10 управления. При этом от полюса11источника через замкнутый контакт 10, обмотку 1 и замкнутый контакт 12 протекает пусковой ток. В магнитной системе происходит быстрое нарастание магнитного потока. В обмотке 2 наводится ЭДС взаимоиндукции. направленная в звездочку (*), но встречно включенные диоды 4 и 5 исключают протекание размагничивающего тока в цепи обмотки 2. Таким образом, скорость нарастания потока не будет зависеть ни от параметров обмотки 2, ни от параметров нагрузки 7, Это увеличивает степен форсировки и быстродействие электромагнита. В некоторый момент времени замкнется контакт 13 контактора и через полюс 11, замкнутый контакт 13, через перву о клемму 6, нагрузку 7 и клемму 8 потечет ток нагрузки. После замыкания контакта 13 и перемещения якоря электромагнита из начального положения в конечное контакт 10 управления должен быть отключен, При этом в первый момент большой пусковой ток обмотки 1 будет замыкаться через диод

3, уменьшаясь во времени, а ток в обмотке

2 будет нарастать с нулевого значения, протекая через контакт 13, диод 5, обмотку 1 и замкнутый контакт 12. Когда мгновенные значения токов в обмотках 1 и 2 сравняются, . диод 3 закроется. Установившееся значение тока в обмотках 1 и 2 будет определяться практически напряжением источника питания и суммарным сопротивлением обмоток, обеспечивая МДС, достаточную для удержания якоря в притянутом положении, Для отключения нагрузки 7 размыкается контакт 12 управления, Открываются диоды

3 и 4 и токи обмоток 1 и 2 замыкаются через открывшиеся диоды 3 и 4, выделяя на активi0M сопротивлении обмоток и диодов запасенную в электромагните электромагнитную энергию, Тем самым orpa s eae ca величина перенапряжений на контакте 12 и обмотках 1 и 2 и повышается надежность функционирования электромагнита.

Когда мгновенная МДС обмоток станет меньше МДС возврата, начинается обратное движение подвижных частей контактора. Происходит размыкание контакта 13, на котором загорается и гаснет дуга. Перенапряжения, возникающие на контакте 13 и нагрузке 7 при ее активно-индуктивном характере в процессе погасания дуги, не могут оказать никакого влияния на элементы схемы управления, так как контакты 10 и

12 управления разомкнуты, Это также повышает надежность функционирования электромагнита, После погасания дуги контакт 12 управления может быть возвращен в исходное состояние и электромагнит будет готов к новому включению.

Электромагнит (фиг.2) работает аналогично описанному, изменятся лишь направления протекания токов по элементам схемы форсировки, Кроме того, при замкнутом контакте 12 и разомкнутом контакте 10 по обмоткам 1 и 2 протекает ток начального подмагничивания, Электромагнит (фиг.3 и 4) позволяет включать нагрузку 7 как к источнику постоянного, так и к источнику переменного напряжения. При подключении к источнику постоянного напряжения электромагнит по фиг. 3 и 4 работает аналогично электромагниту, представленному на фиг.1 и 2. При этом наличие диода 14 исключает включение нагрузки 7 при неправильной полярности подключаемого источника и предохраняет диод 3 от выхода из строя.

Это повышает надежность работы как нагрузки, когда направление протекания тока должно быть однозначным, так и электромагнита, При подключении к полюсам источника переменного напряжения наличие диода 14 обеспечивает однополупериодное питание пусковой обмотки 1. Так, когда к полюсу 11 приложено положительное напряжение (фиг,3) при замкнутом контакте

10, ток начинает протекать через обмотку 1, диод 14 и контакт 12, В конце положительного полупериода питающего напряжения ток в обмотке 1 начинает уменьшаться и при смене полярности диод 14 запирается, а ток обмотки 1 замыкается через открывшийся диод 3. При смене полярности напряжения через нагрузку 7,диод 5, обмотку 2 и замкнутый контакт 10 протекает намагничивающий ток в течение этой полуволны напряжения.

В следующий полупериод напряжения ток будет нарастать в обмотке 1, а в обмотке

2 он будет замыкаться через открывшийся диод 4. Обеспечивается двухполупериодное питание электромагнита. Это увеличивает

1647668

МДС предлагаемого электромагнита в процессе срабаты. зния, за счет этого увеличивается степень форсировки, что позволяет уменьшить ега массогабаритные показатели. После замыкания контакта 13 контактора контакт 10 управления может быть разомкнут. При этом обмотки 1 и 2 оказываются также включенными последовательно и согласно в магнитном отношении и обтекаются в сработанном состоянии контактора однополупериодно выпрямленным током. Отключение контактора и нагрузки также осуществляется размыканием контакта 12 управления. Таким образом обеспечивается возможность питания нагрузки от сети переменного напряжения и управления контактора от той же самой сети, Это расширяет эксплуатационные возможности конта ктора.

Использование предлагаемого электромагнита позволяет повысить надежность функционирования, быстродействие при срабатывании контактора, уменьшить его массогабаритные показатели, расширить эксплуатациончые возможности контактора, Это в конечном итоге позволяет снизить себестоимость, сократить текущие издержки в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Двухобмоточный электромагнит с форсировкой, содержащий главный замыкающий контакт, две обмотки, три диода, замыкающий и размыкающий контакты управления, выводы для подключения источника питания и выводы для подключения нагрузки, причем обмотки включены последовательно и согласно s магнитном отношении, диоды включены последовательно, первый и второй из них — согласно, а третий— встречно им и последовательно с одной из обмоток, первый вывод для подключения нагрузки соединен через главный замыкаю5

40 щий контакт с одним из выводов для подключения источника питания, второй вывод для подключения нагрузки соединен с другим выводом для подключения источника питания непосредственно, один из выводов замыкающего контакта управления соединен с одним из выводов для подключения источника питания, один из выводов последовательной цепи, включающей в себя обмотки, соединен с одним из выводов размыкающего контакта управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, быстродействия при срабатывании и уменьшения массогабаритных показателей электромагнита, третий диод включен между одним из выводов для подключения нагрузки и дру-, гим выводом указанной выше последовательной цепи, первый диод включен параллельно одной из обмоток, а второй диод — параллельно другой обмотке, точка соединения обмоток подключена к другому выводу замыкающего контакта управления, другой вывод размыкающего контакта управления соединен с другим выводом для подключения источника питания.

2. Электромагнит пои. 1,отл ич а ю щи йся тем, что третий диод соединен с первым выводом для подключения нагрузки анодом.

3. Электромагнит по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что третий диод соединен с вторым выводом для подключения нагрузки катодом.

4.Электромагнит по пп, 1,2 или 3, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей и повышения надежности, в него введен четвертый диод, включенный между одним выводом размыкающего контакта управления другим выводом последовательной цепи, включающей обмотки встречно первым двум диодам.

1647668

8 7 6

Фиг 3

Составитель А.Каретников

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор О.Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1405 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5