Устройство форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом

Техническое решение относится к электромагнитным приводам устройств автоматики и управления, коммутационных аппаратов, питающихся форсированно от источника переменного напряжения. Техническим результатом является повышение эффективности работы при одновременном снижении потребляемой мощности. При этом в устройстве достигается постоянная составляющая магнитодвижущей силы, характерная при двухполупериодном выпрямлении. Устройство форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом содержит соединенные последовательно между собой две катушки, каждая из которых состоит из включающей и удерживающей обмоток, два диода, включенных параллельно соединенным согласно в магнитном отношении обмоткам каждой катушки, два вспомогательных контакта, подключенных по одному параллельно удерживающим обмоткам каждой катушки. 3 ил.

 

Техническое решение относится к электротехнике и может быть использовано в электромагнитных приводах устройств автоматики и управления, питающихся форсированно от источника знакопеременного напряжения, в частности в приводах коммутационных аппаратов (реле, контакторов и т.п.).

Известно [1] устройство форсированного управления электромагнитным приводом от источника переменного напряжения, электрическая схема которого приведена на фиг. 1. Устройство содержит катушку электромагнитного привода К, состоящую из включающей КВ и удерживающей КУД обмоток, четыре диода VD1÷VD4, осуществляющие двухполупериодное выпрямление тока, один вспомогательный контакт S, размыкающийся при срабатывании привода. В режиме пуска включающая обмотка КВ, питаясь выпрямленным током от двухполупериодного выпрямителя, создает большую магнитодвижущую силу, на которую накладывается небольшая составляющая от удерживающей обмотки КУД, подключенной непосредственно к источнику переменного напряжения (~Uпит). В режиме удержания, когда контакт S размыкается, магнитодвижущая сила создается удерживающей обмоткой КУД.

Недостатки данного устройства заключаются в больших пульсациях магнитодвижущей силы в режиме удержания, в большом количестве применяемых диодов, особенно при возможном использовании данной схемы управления в двухкатушечном приводе.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по своей сущности (прототипом) является устройство управления электромагнитным приводом [2], электрическая схема которого показана на фиг. 2. Прототип содержит первую катушку К1, которая состоит из включающей К1В и удерживающей К1УД обмоток, вторую катушку К2, которая состоит из включающей К2В и удерживающей К2УД обмоток, причем все обмотки К1В, К1УД, К2В, К2УД соединены последовательно, две пары диодов, каждая из которых может быть заменена соответственно на диоды VD1 и VD2 с большим обратным напряжением, соответствующим сумме обратных напряжений заменяемых диодов, два вспомогательных контакта S1 и S2 с возможностью размыкания при воздействии на них привода. Диоды VD1, VD2, присоединенные соответственно параллельно обмоткам К1В, К2В и К1УД, К2УД, обеспечивают необходимый режим форсировки, а размыкающиеся контакты S1 и S2 - режим удержания.

В режиме пуска магнитодвижущая сила создается всеми обмотками. В полупериод, когда диод VD1 открыт, а диод VD2 закрыт, ток протекает по удерживающим обмоткам К1УД, К2УД, а по включающим обмоткам К1В, К2В и контактам S1 и S2 протекает ток, обусловленный явлением самоиндукции. В следующий полупериод открыт диод VD2 и ток от источника питания течет по включающим, а ток самоиндукции по удерживающим обмоткам. При этом создаваемая постоянная составляющая магнитодвижущей силы характерна для двухполупериодного выпрямления. В режиме удерживания, когда контакты S1 и S2 размыкаются, осуществляется однополупериодное выпрямление и магнитодвижущая сила создается только удерживающими обмотками.

К достоинствам устройства форсированного управления можно отнести протекание по каждому вспомогательному контакту пускового тока только в течение полупериода напряжения источника питания.

Недостатком устройства форсированного управления (прототипа) является то, что включающие обмотки не используются в режиме удержания, что приводит к увеличению потребляемой мощности, массы и габаритных размеров привода.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности работы устройства при одновременном снижении потребляемой им мощности.

Технический результат достигается тем, что в устройстве форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом, содержащем две катушки, каждая из которых состоит из включающей и удерживающей обмоток, соединенных последовательно между собой, два диода, шунтирующих обмотки катушек, два вспомогательных контакта с возможностью размыкания при воздействии на них привода, каждый диод включен параллельно соединенным согласно в магнитном отношении включающей и удерживающей обмоткам каждой катушки, а вспомогательные контакты подключены по одному параллельно удерживающим обмоткам каждой катушки.

Сущность технического решения заключается в том, что подключение диодов, размыкающих контактов и обмоток катушек указанным способом позволило использовать включающие обмотки не только в режиме форсировки, но и в режиме удержания, обеспечить практически постоянную составляющую магнитодвижущей силы (с минимальным коэффициентом пульсаций), характерную для двухполупериодного выпрямления, в режиме пуска и удерживания, что повысило эффективность работы устройства и снизило потребляемую им мощность.

На фиг. 3 приведена электрическая схема предлагаемого устройства форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом. Предлагаемое устройство содержит две катушки К1 и К2, каждая из которых состоит из включающей и удерживающей обмоток, соединенных электрически последовательно и согласно в магнитном отношении, два диода VD1 и VD2, шунтирующих обмотки катушек и включенных встречно друг другу, причем диод VD1 включен параллельно обмоткам К1В и К1УД катушки К1, а диод VD2 - параллельно обмоткам К2В и К2УД катушки К2, два вспомогательных размыкающих контакта S1 и S2 выполненных с возможностью размыкания при воздействии на них привода и подключенных по одному параллельно удерживающим обмоткам К1УД и К2УД каждой катушки.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В начальном состоянии размыкающие контакты S1 и S2 замкнуты. При подключении устройства к источнику питания переменного напряжения ~Uпит в полупериод, когда диод VD1 открыт, а диод VD2 закрыт, ток от источника питания протекает по обмотке К2В и по размыкающему контакту S2. Ток, обусловленный явлением самоиндукции, замыкается через диод VD1, обмотку К1В и размыкающий контакт S1. В следующий полупериод, когда диод VD1 закрыт, а диод VD2 открыт, ток от источника питания течет по обмотке К1В и размыкающему контакту S1. Через диод VD2, размыкающий контакт S2 и обмотку К2В замыкается ток, обусловленный явлением самоиндукции. Таким образом, по каждой из включающих обмоток в оба полупериода напряжения источника питания протекает большой пусковой ток, что обеспечивает одинаковую постоянную составляющую повышенной магнитодвижущей силы с низкой пульсацией (режим форсировки). При этом по каждому из размыкающих контактов пусковой ток протекает только в течение одного из полупериодов.

После срабатывания электромагнитного привода (режим удержания) контакты S1 и S2 размыкаются и в каждый из полупериодов ток от источника питания протекает по последовательно соединенным обмоткам К1В и К1УД первой катушки или К2В и К2УД второй катушки. Снижение потребляемой мощности обеспечивается использованием включающих обмоток в режиме удержания при сохранении постоянной составляющей магнитодвижущей силы и ее пульсаций, характерных для двухполупериодного выпрямления.

Таким образом, предлагаемое устройство форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом обладает повышенной эффективностью и сниженной потребляемой мощностью.

Источники информации

1. Клименко Б.В. Форсированные электромагнитные системы. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 160 с. (стр. 33, рис. 2.15, а).

2. Каталог "Контакторы электромагнитные трехполюсные переменного тока серии КНТ" [Электронный ресурс] - URL: http://www.uralelectro.ru/upload/file/KNT.doc (27.03.2013).

Устройство форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом, содержащее две катушки, каждая из которых состоит из включающей и удерживающей обмоток, причем все обмотки соединены последовательно между собой, два диода, шунтирующих обмотки катушек, два вспомогательных контакта с возможностью размыкания при воздействии на них привода, отличающееся тем, что каждый диод включен параллельно соединенным согласно в магнитном отношении включающей и удерживающей обмоткам каждой катушки, а вспомогательные контакты подключены по одному параллельно удерживающим обмоткам каждой катушки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим приводам с импульсными электромагнитными двигателями возвратно-поступательного действия. Импульсный электромагнитный привод состоит из линейного электромагнитного двигателя с устройством удержания якоря, содержащего цилиндрический статор (1) с обмоткой возбуждения (2), комбинированный якорь (3), возвратную пружину (4) с предварительным поджатием, направляющий корпус (5), устройство питания (8), шунтирующий диод (9) и устройство управления (10).

Изобретение относится к средствам управления запорными клапанами с электромагнитными приводами. Технический результат: повышение надёжности.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в механическую энергию в шаговых двигателях, электромагнитных метателях, электромагнитных отбойных молотках, прессах, штамповочном оборудовании и т.д.

Группа изобретений относится к области гидравлических устройств управления тормозной системой. Гидравлическое устройство имеет электромагнитно возбуждаемый гидравлический клапан, включающий электромагнитную катушку и толкатель, приводимый в движение при помощи якоря.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором возвратно-поступательное движение бойка осуществляется за счет катушек рабочего и холостого хода, питающихся от однофазного источника.
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления резонансными электромагнитными приводами. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе быстродействующих автоматических выключателей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах бесконтактного магнитного подвеса, центрирования и демпфирования вращающихся тел, в различных видах магнитных подшипников для высокоскоростных шпинделей, центрифуг и центробежных измельчителей материалов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к форсированным электромагнитным приводам, и может быть использовано для форсированного питания катушки электромагнита коммутационного аппарата от источника постоянного и переменного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в составе быстродействующих автоматических выключателей. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления приводными электромагнитами коммутационных аппаратов. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия, увеличение срока службы электромагнита и приводимых им в движение главных контактов. Этот технический результат достигается тем, что в устройстве управления электромагнитами постоянного напряжения, содержащем первую и вторую клеммы питания, связанные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного напряжения, две клеммы для подсоединения обмотки электромагнита, одна из которых соединена с резистором, диод, полупроводниковый ключ, в соответствии с заявляемым изобретением, второй вывод резистора подключен ко второй клемме питания и к аноду диода, другая клемма для подсоединения обмотки электромагнита соединена с катодом диода и через полупроводниковый ключ с первой клеммой питания, причем устройство дополнительно содержит микроконтроллер с аналогоцифровым преобразователем, аналоговыми и дискретными входами, дискретным выходом, первый аналоговый вход которого подключен к выводу резистора, соединенного с клеммой для подсоединения обмотки электромагнита, стабилизированный блок для питания микроконтроллера, резистивный делитель, соединенный с вторым аналоговым входом микроконтроллера для стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита в режиме удержания при изменении напряжения питания, дискретный выход микроконтроллера соединен с полупроводниковым ключом. 5 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики в нефтедобывающей, энергетической, автомобильной промышленности, в частности в приводах электромагнитных клапанов постоянного и переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности, упрощение конструкции и уменьшение стоимости устройства. Устройство форсированного управления электромагнитом обеспечивает пусковой ток при подключении к клеммам питания и переключение на ток удержания самовосстанавливающимся предохранителем.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики в нефтедобывающей, энергетической, автомобильной промышленности, в частности в приводах электромагнитных клапанов постоянного и переменного тока. Техническим результатом является повышение надежности, упрощение конструкции и уменьшение стоимости устройства. Устройство форсированного управления электромагнитом обеспечивает пусковой ток при подключении к клеммам питания и переключение на ток удержания самовосстанавливающимся предохранителем.

Техническое решение относится к электромагнитным приводам устройств автоматики и управления, коммутационных аппаратов, питающихся форсированно от источника переменного напряжения. Техническим результатом является повышение эффективности работы при одновременном снижении потребляемой мощности. При этом в устройстве достигается постоянная составляющая магнитодвижущей силы, характерная при двухполупериодном выпрямлении. Устройство форсированного управления двухкатушечным электромагнитным приводом содержит соединенные последовательно между собой две катушки, каждая из которых состоит из включающей и удерживающей обмоток, два диода, включенных параллельно соединенным согласно в магнитном отношении обмоткам каждой катушки, два вспомогательных контакта, подключенных по одному параллельно удерживающим обмоткам каждой катушки. 3 ил.

Наверх