Устройство для форсированного включения электромагнита

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУбЛИК А 09) (И) 01 Р 7/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ К АВТОРСН УСТРОЙСТВО ЧЕНИЯ ЭЛЕКТ токоогранич ненный по для подкл гнита, и ор, о т л что, с цел го срабаты ости и габ его введен довательно тяев оительный 88.8) политехн. аппаратурьков,1-а. ГосудАРстВенньЗЙ комитет сссРГ 30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ГЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57)НОГО ВКЛЮдержащеетор, соедис выводамиэлектромаконденсас я темустойчившении емтора, вный посл ДЛЯ ФОРСИРОВАНРОИАГНИТА, соительный реэиследовательно ючения обмотки шунтирующий егочающе еью обеспечения ания при уменьаритов конденсадиод, соединенс конденсатором,Изобретение относится к электротехнике и может быть использованадля формированного включения электромагнитных устройств систем автоматики. 5Известно устройство для форсированного включения электромагнита,содержащее токоограничивающий резистор, соединенный последовательнос обмоткой, и шунтирующий ега ключевой элемент 1 .Недостатком данного устройстваявпяется низкая надежность, обусловленная использованием механического контакта. 15Наиболее близким к предлагаемому является устройство для форсированного включения электромагнита,содержащее токоограничивающий резистор, соединенный последовательно 20с обмоткой, и шунтирующий его конден-сатор 21 .,В зависимости от величин емкостиконденсатора характер переходногопроцесса при включении здесь может 75быть либо колебательным (при сравнительно малых емкости и габаритахконденсатора), либо апериодическим(при сравнительно больших емкостяхи габаритах конденсатора). При ко- ЗОлебательном характере переходногопроцесса возникает опасность отрыва притянутого якоря в те промежутки времени, когда мгновенные значения тока становятся меньше нижнего предела, обеспечивающего удержание якоря, т.е. колебательный характер переходного .процесса, соответствующий сравнительно малым емкости и габаритам конденсатора, в общемслучае не обеспечивает устойчивогосрабатывания электромагнита. Устойчивое срабатывание элек громагнитав известном устройстве обеспечиваетсявыбором конденсатора сравнительнобольших габаритов и емкости, соответствующих критическому апериадическому режиму переходного процесса.Следовательно, недостаток известного устройства состоит в том, чтооно не обеспечивает устойчивого срабатывания электромагнита при уменьшении емкости и габаритов конденсатора относительно емкости и габаритов, соответствующих критическому5.1апериодическаму режиму.Цель изобретения - обеспечение устойчивого срабатывания электромаг нита при уменьшении емкости и габаритов конденсатора,Поставленная цель достигаетсятем что в устройстве для форсированного включения электромагнита, содержащее токоограничительный резистор, соединенный последовательно свыводами для подключения обмоткиэлектромагнита, и шунтирующий егоконденсатор, введен диод, соединенный последовательно с конденсатором.В этом случае характер переходного процесса остается апериод пажескими при уменьшении емкости и габаритов конденсатора относительно емкости и габаритов, соответствующихкритическому апериодическому режиму что и требуется для обеспечения устойчивого срабатыванияэлектромагнита.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для форсированноговключения электромагнита содержитобмотку 1 электромагнита, начало 2которой подключено к отрицательному зажиму 3 сети постоянного тока,а конец 4 через токоограничивающийрезистор 5 - к положительному зажиму 6 сети. Диод 7 подключен своимкатодом 8 к концу 4 обмотки, соединенному с резистором 5, а анодом 9через шунтирующий конденсатор 10 -к положительному зажиму 6 сети, соединенному с резистором 5. Параллельно диоду 7 подключен высокаомныйразрядный резистор 11.При уменьшении емкости и габаритов конденсатора относительно емкости и габаритов, соответствующих критическому апериодическому режиму,устройство работает следующим абразом. При подаче постоянного напряжения на зажимы 3 и 6 устройсва через конденсатор 10 и диод 7 протекает ток заряда конденсатора 10, а через обмотку 1 - ток форсировки, достигающий максимального значения, под действием которого происходит быстрое срабатывание электромагнита. После достижения током электромагнита. максимального значения ток заряда конденсатора 10 быстра уменьшается до нуля, а диод 7 закрываетсн. С момента закрытия диода 7 ток электромагнита монотонно умень 10896331 О 20 шается до установившегося значения. Таким образом, переходный процесс при включении здесь имеет апериодический характер, что обеспечивает устойчивость срабатывания электромагнита.После отключения напряжения сети конденсатор 10 разряжается через токоограничивающий резистор 5 и высокоомный разрядный резистор 11, обеспечивая тем самым подготовку устройства для следующего включения.Возможны и другие варианты устройства, не выходящие за рамки предлагаемого изобретения. Так, вместо высокоомного разрядного резистора могут быть использованы размыкающие контакты геркона, расположенного в магнитном поле рассеивания электромагнита.Использование изобретения позволяет обеспечить устойчивое срабатывание электромагнита при значительном уменьшении емкости и габаритов конденсатора по сравнению с известным устройством.Известно, что габариты конденсаторов приблизительно пропорциональны: величинам их емкости и квадратам их номинальных напряжений. Номинальное же напряжение конденсатора подбирается по величине максимального напряжения в нем.Можно показать, что при критическом апериодическом режиме переходного процесса соотношения для емкости и максимального напряжения на конденсаторе имеют вид бакр кгиен(т .Ю - коэффиииеит фсрсироикипо напряжению,1 - величина напряжениясети4 и К - индуктивность и сопротивление обмотки электромагнита соответствен"но1 ф - сопротивление токоограничивающего резистора.Оптимальную величину емкости ( при которой время срабатывания 15 25 30 35 40 45 50 5 электромагнита получается минимальным, рассчитывают по известнойформуле 1.0 Пт В.КцМожно показать, что при емкостиравной СО,1 величина максимальногонапряжения на конденсаторе имеетэ 1,г УУСост " КЕгде ф. - основание натуральыыхлогарифмов,Сопоставляя приведенные соотно"шения для Сор и Сар, нетрудно убедиться, что СС . Следовательно,предлагаемое устройство можно использовать для обеспечения устойчивости срабатывания электромагнита при емкости конденсатора равной С 0 п.Тогда формула- =(2 К(1 ф 1 С, г К может характеризовать соотношениеемкостей конденсаторов, обеспечи"вающих устойчивое срабатывание визвестном и предлагаемом устройствах.Так как габариты конденсаторовприблизительно пропорциональнывеличинам их емкости и квадратамих номинальных напряжений, то форСфр О Ср ( Солт2фест "сост 1 э Е Гкрт 1может характеризовать соотнвшениегабаритов конденсаторов, обеспечивающих надежное срабатывание в известном и предлагаемом устройствах,Рассчитанные по приведенным фор.эмулам значения этих соотношенийпри различных К даны в таблице.Как видно из таблицы, что приК=2Сюр Ско тсто-С =" " -Сф фСоятОВ 1 С О 11 ГТ.е. при К = 2 использование предлагаемого изобретения позволяетобеспечить устойчивое срабатываниеэлектромагнита при уменьшении емкости и габаритов конденсатора приблизительно в 5 раз по сравнениюс известным устройством. Как видноиэ таблицы, при более высоких К эффективность использования предлагае.мого устройства возрастает.5,83 9,9 21,9 38 78 5,34 48,5 Редактор М,Рачкулинец Заказ 2942/48 Тираж 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Ска вы ЮСоптйар ОвеЪ "сьев 1089633 Ь ГТ 1 3 б 10 20 30 8,05 14,1 20,9 35,1 Составитель А,КаретниковТехред Т.Иаточка Корректор А.Зимокосов Филиал ППП патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4