Устройство управления электромагнитом постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801278986 504 Н 01 Г 71 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 00 иг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(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.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 цадежцости работы устройства.На фиг. 1 представлена электрическая схема предлагаемого устройства управления электромагнитом; ца 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 трацзисторы 20 и 21, резисторы 22 и 23, стабилитроцы 24 и 25 соединены с обпей шиной.Стабилитроны 24 и 25 зашуцтировацы со- ответственно резисторами 26 и 27. Переходы база- эмиттер транзисторов 20 и 21 зашуцтированы 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 следуюцим образом.В исходном состоянии до подачи сигнала управления (Лвсе транзисторы устройства закрыты: транзистор 7 напряжением ца диоде 10 от источника запирация Г, а транзисторы 8, 1, 2, 20, 21, у которых переход эмиттербаза заНунтирован соответственц) резисторами 13, 16, 17, 28, 29 нулевым потенциалом нг базе. При этом выходные сигналы С/ и У на стабилитроцах 25 и 24 равны нулю.При подаче сигнала управления Ь 5, (эпюра) на вход угла согласования 6 открываются до насыщения транзисторы 7, 8, 1 и 2. Транзисторы 7 и 8 необходимы дл 5 усиления сигнала Ьупр и соглссовНия высокоомного выхода источника управе - ни 5 Сlчпр с низкоомгЫм ВхОдным с 05 ротиВ- ленисм силовых транзисторов 1 ц 2. При этом от источника питания Е через цасыщенные силовые транзисторыи 2 и электромагнит 5 течет ток и электромагнит 5 включается. На нем имеется напряжение с положительной полярности (эшора 2). Одновременно от Е течет ток через открывшиеся транзисторы 2 и 1, резисторы 29 и 31 и диод 33. Падение напряжения ца резисторе 29 открывает транзистор 21 и тогда через транзисторы 2 и 21, резисторы 23 и 27 и стабилитроц 25 также течет ток от источника питания Е .На стабалитроне 25 появляется си Наг l. (эпюра 3). Этот сигнал показывает,что на электромагнит подано напряжение ,; (эпюра 2). Длительность выходного сигнала (l. (а также с.l-. ) равна длительности входного сигнала управления с р.При снятии сигнала управления (.,5 пр транзисторы 7, 8, 1, 2 и 21 закрываются и сигнал Ь. становится равным нулю. Одновременно на обмотке электромагнита 5 возникнет противо-ЭДС (lэм отрицательной полярности, эпюра 2). Под действием этой про тиво-ЭДС течет ток через резисторы 28 и 30,диод 32. Падение напряжения на резисторе 28 открывает транзистор 20, Тогда под действием противо-ЭДС Сl 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 ицдуктивности электромагнита 5. Этот разряд в основном происходит через диоды 3 и 4 и вцутренцее сопротивле Ие источника питания Е. При этом передается энергия от электромагнита 5 в источник питания Е .Наличие сипала 7; показывает, что нагрузка имеет именно индуктивный характер (иначе бы нс возникла противо-ЭДС на нагрузке и це 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 Л становится равным нулю.В зависимости от наличия и длительности сигналов Ь и ( происходит подача или снятие сигнала уг равления С/;1Элементы схемы 10 и 19 служат длягнвыцения ее помехоустойчивости. Резистод 5 ры 11, 12, 14, 15, 18, 22, 30, 31 служат лляограничения тока через полупроводники в своих цепях, а резисторы 26 и 27 - лля уменьшения выходного сопротивления по псиям 7 и сl Диод 9 служит для развязки источников /и О- . Диолы 32 4 и 33 служат для защиты базовых переходов транзисторов 2021 от обратного напряжения.Эффект предлагаемого технического решения заключается в повышении належности устройства за счет использования полученной информации (Г и 7-,) о характере нагрузки, моментах и длительностях включе.Ия и выключения электромагнита лля исключения несвоевременной подачи (:ур и исключения подачи .,.р на неисправный электромагнит.Формула изобретенияУстройство управления электромагнитом у постоянного тока, содержащее блок согласования, два силовых транзистора разного типа проводимости, два силовых лиода, выводы для подключения обмотки электромагнита,1278986 1 улр Амром 1 Составитель А. КаретниковТехред И. Верес Корректор А. ОбручарТираж 643 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и от крытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А. Сабо Заказ 6848/54выводы 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 подключения обмотки электромагнита соединены с одним из выводов для подключения источника питания через последовательно соединенные один из вспомогательных транзисторов, один из указанных резисторов и стабилитрон, зашунти рова нный вторым резистором, база 10 каждого из вспомогательных транзисторовсоединена с его эмиттером через третий из указанных резисторов и с эмиттером другого транзистора - через последовательно соединенные диод и четвертый из указанных резисторов,