Электромагнит со встроенным выпрямителем

НАВ а- еюе объед цкиио СССРН 01 Г 7/18,ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Рижское производственение ВЭФ им. В. И. Ленина(56) Авторское свидетельство974426, кл. Н 01 Н 47/00,1981.Авторское свидетельство С600632, кл. Н 01 Н 47/00,(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ СО ВСТРОЕН НЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для различных электромагнитных механизмов, н пример реле, контакторов, вибраторов. Ц лью изобретения является увеличение КПД и обеспечение регулирования тяговой силы. Плавное регулирование тяговой силы (амплитуды колебаний вибратора) электромагнита переменным резистором, включенным в цепь регулирования дополнительных токов от наведенных ЭДС в обмотках, достигается путем регулирования степени влияния противоположных магнитных потоков на основной. Электромагнит содержит две обмотки 1 и 2, два диода 3 и 4, источник переменного тока 5 и переменный резистор 6. Обмотки 1 и 2 размещены на сердечнике 7, расположенном с зазором относительно якоря 8 посредством упругой подвески 9. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.3 61) с Г1 0 т и Г с 1 с Я к:),1 с:тсс хи 1;( И Мжег бцтц ИСПО,ЬЗВЯЦО ЛЛ с)ЗЗГпсРЬХ э,нкт)ОЫЗн цтц ы х мха ц и;мВ, нз и ример рс - и, коцтдкторов, вибраторв.11 ель изобретения - увеличение К 1 Д и обеспечение регулировзция тяговой силы.1 Рз фцг. 1 показапа прццципиальцая схема устройства; ца фиг. 2 аосцил.огриммы няпряжеций токов 1 а основных элсмспзх схемы и амплитуд (силы тяги) колебаций вибратора при включении обмоток для формирования переменного знакопосто яццого основного магнитного потока в магцитопроводс; ца фиг. 26 - осциллограммы напряжений токов и амплитуд колебаний вцбратора при включеции обмоток для формирования знакоперемецного основного м;гццтого потока.;1,1;тромз ит со Встро.иыми Вьпр 5 Ми. ямц содержит две обмотки 1 и 2, лд з,иля 3 и 4, источник 5 переменного н;3;ряжсцця, цсремекцый резистор 6. Обмо - кц 1 ц 2 расположены на магнитпровс 7, который установлен с зазором отиитсльцо якоря 8 посредством упругих элс - чсцтов 9. Обмотки 1 и 2 могут быть вклк)- чецы встречно и согласно, жсстк)сть упругих элементов 9 в случае тя)Ного электромагкита мецыще силы элктрочагцитцого притяжения, д в слуцас элсктрочзгнитцого вибровозбудителя - боль. рамдгци 13 вяк)- ц(их сил в любом положении якоря и обуславливает собствсццую часготу конбдтсльцой механической системы, равную удвосццой цастотс перемецюго напряжения истоццикя цртяция. Нд фиг. 2 а прслставлсцы Осциллограммы 10 - 18 цацряжеций токов и амплитуд колсбапцй вибратора, з нз фц. 26 - Осцил.сОГрЗМЫЫ9 - 27 Ндцряж НИ ТОКОВ и ЗМ- плитул колсбаций вцбрзтря.Элсктромдгцит с втроенцым выпрямислсм работает слслуюцпм образом.В ПОЛуцсрцОЛ ЭД(; ИСТОцКЗ 5, СООтВЕтствук)ций проводимости лиола 4, основной ток протекает через обмотку (рабочую) 1 ц лцо, 4, а в обмотк 2 (Нерабочей) присутствует лоцолццтльцый (цсосцовцой) ток, цызвяццыи ЭДС, взаимоицдчкци 1 и сяоир- ;(х к цц и (ця цедеццыс Э,1,(, ), я в лругой полусрц,1 ЭДС: цстоцццкз 5, соответствующий црво(цмстц лиля 3, Осцовцой тк прот. - я 1 3(.рсзбчтку (рдбочуо) 2 и диод 3,з (ц, гкс 1 (Нерабочей) присутствует .(",13 л,цый тк (несцовнОЙ), вьзвзц;ыи Л,( взз (чоицлукции и сямоцлукции3133.1 ц;Э, 1(,1. И чпу,ьсы тк 1 форчцруЮ Ч;:1(ЦС Ц,(. В Хс.Гц:ТГ)Г)ВОЛ(, СОЗ .1;31.(С Ц;М;1 "ПИЧИВсОПИСИ,1 Ы, Ч,ЗЬЦЗ- ц.С 111 Г,КС,НС 5 Кор 51 8 К:1;333 (рв р3,с),Л ;1 сцлу уцр г, - :,",(,11 тБ 9.1; спц г 1 от тг.к нк (",;ы 06- 1 ( ЧС З)С 3, 3 и С(3 С 13 М 3"1);с :,;,п, л,11;3 1(;)1(5 с(,1)(1;31311 тя в назндцсциц электромагнитного вибровозбултеля, прицсч первый режим отцосится и к тягвым элсктромагнитам, контакторам и реле.Если одни одцоцмс:Ныс выводы об лоток1, 2 и Одцо 0 ЯРНП;( ПОлюсз (сПО,ы) диодов 3, 4 с(идинспь через пер("ерцьй резистор 6 (осцилло ряммы фиг 2), то зраллсльцо и со, дсо сосдицецныс кптуры ЛЛЯ ПРОЕКЗЦИ ГСНВ 10 )КЯ СРСЗ ИСТОЦ- ник 5 созлдк) зцсзкНГ)ст)яцньй пе;)ссх 1 сцн 11 Й ПО сМПЛИТУЛОЮ ЗЦЯЦСНК) СЦОВ,ойаГЦИт- НЬ Й ПОТОК, Я ПС,1 СЛВС,",1 Г)-11 СТРСЦ ВК,О- синье Обм 01 ки 1, 2 чрс 3 и(.",)( 10 ый зистор 6 в кдж,и .1. ц)здГих ГнОТк воотвн т ст пукпи й ц. (у перил вследствие 15п 0 г Поп)10)кОс 3 ПРзв,(.ньх Э, , 1 заимов ЦП,УКЦИИ и СЗ 1 Ц Р, К 3133:3 СГ(сСТ ЦЕОС- Новий (отридт(.лыьй ;(к, 0 лзкций ве- ЛИЧИНУ ЭТОГО (ОсРЦГ: ЬЦГГ,) ГК, и ОП 1 Н.,(С;1 Я.Т ЗНД ЦПЦ с ЦЕЛ 0 33 ГО (Ц;)ОТИ В.1 С:и церемецго резце ря 6 и чицескоесопротивлецис Обчоток 1, 2. Б каждой из 06 МОтОК 1 ИЛИ 2 ПОЛОжр.ЗЛЬНЬ 1 тОК ПрОТГ кзт в ицтервале вр м ци, 6 л 3 Пе 1 1 олх - периода цапря)кения ест прцчсч .В цдчальцой части ток Г)бсу.н)в(сн Э,)(: взаимоицлукции, лалсс Осцццой г)к зя сцс- ЭД(.; сети, а в коцсчои чд(пи Э,1(. Сахоицдукции. Осв:ыс иччльсы тока:. Обмотках 1 и 2 Образ) от олцоцаправлсцкунэ и ПСРЕМСПЦХ 1 О ПО ВС,ИЦЦ Ц(. НЗМДНИИцс К)ЦЮ силу, цсрсмсццяя составляющая кп)рй имел частоту в лвз З.я больцую цдсготы с,пусоиль псх)цика цитации. УвелицеЦ ЦСМС;ЫПС:,ИЕ ВСЮЧСЦ НОГО ЗКЗЦЕ Ия СО- и рти в, с ни 5 пер(.мННОГО рсзистОрд 6 соотВЕТ"ГВ ЕтХС ц".СНЮХ ВСЛИцеци 01 ВС;исицы огрицяп13;О т(я ц кяжл)й из об- МтК И, СЛГ,НЗЯПЛЬЦО. ) ВСЛИСЦИКЗ (УМЕНЬ 3 сии 0) цямзгци г 1310 и(р си,:ы электн)маг- ЦГЗ, с 3 ТСПС 1 Ь Ч:СП 1 СЦИ 51 ( ЧВС ИЧЕЦИ 51 ) этого Отри;ясльцг факт:)ра носит хзряктср возможцостр регуси 1)0 яция силы тяги.40 1,слр Олци рз.ПОменцыс Выводы ОбмГ)10 кИ 2 И Ог 1 ОПОЛ 5 РНЫС ПОЛКЗСся (ДНОЗЫ)илов 3, 4 соеди н.цы через переменный резистор 6 (осциллограммы ца фиг. 26), то пдрзллелько и встречно соединенные контуры для протекания основного тока через источцик 5 создак)т зцакоперсмеццый и пе.р менный по амплитулцочу зцачеццю основцой магитный поток, з последователь- согласно включекцые обмотки 1, 2 через псремеццый рсзист)р 6 в каждой из церябочих Обмток в согвстствуОцНЙ полп(.- рцл в:лсдствис о,кока правленных ЭДГ взз имц ц,укцпи 1 3 мОН Лук(ии прОтскд 1.К) с 10 в0 й и.,) зла 10 и и й м д г н и т н 1 Й0 ГК, ЦРОИВГК).ОжЦЫй ОСОВЦОМУ ПОТОКУ И :Цс ИСЛЫИ) ЗДНИждОЦИй ЗкацЕЦИС ПОСЛЕДКЕ- г. Ос Овцыс импульс ь. тока в обмспкахи 2 1)ормирют зцакоперемсцный поток,11 Б,1 и Вз ю 1 и и (з.тО.", кО,сбз ни Й п(р(.в два раза больше частоты переменного тока источника 5 питания. Функциональность переменного резистора 6 аналогична предыдущему режиму.Длясредних и малых амплитуд механических колебаний электромагнитного вибратора целесообразен режим со знакопостоянным магнитным потоком в магнитопроводе (при этом присутствует значительная величина постоянной составляющей тока в обмотках, ограничивающее получение больших амплитуд колебаний вследствие уменьшения среднего статического зазора между якорем 8 и магнитопроводом 7), а для больших амплитуд колебаний вибратора в ущерб энергетических показателей применяется режим со знакопеременным магнитным потоком в магнитной цепи. Дополнительно следует отмстить, что номинал переменного резистора может быть равным 5-кратному омическому сопротивлению обмотки 1 или 2. В качестве примера представляются осцилограммы токов и напряжений на элементах схемы и амплитуды механических колебаний электромагнитного вибратора, зафиксированных на двухлучевом осциллографе (просматриваются софазность кривых в каждом столбце), которые отображены на фиг. 2 а (режим со знакопостоянным магнитным потоком О - 18) и фиг. 26 (режим со знакопеременным магнитным потоком 19 - -27), в которых непрерывными линиями показаны кривые при максимально включенном значении переменного резистора, а прерывными - при значении, равному нулю (прототип) . При этом напряжения У, и (4 на диаграмме 10 значительно меньше, чем на диаграмме 19, однако они отображены в одинаковых величинах, поэтому сравнивание кривых на фиг. 2 а и фиг. 26 может иметь качественный характер. а значения токов и напряжений в каждом из столбцов (фиг. 2 а или фиг. 26) имеет также количественный характер,Указанное не относится к кривым амплитуд колебаний 18 и 27, которые отображены равными соответственно их изображениям, т. е. вибраторы при номинальном значении переменного резистора имеют равные амплитуды колебаний в обоих режимах. Из предоставляемых кривых наиболее показательны кривые токов в обмотках 13, 5 и 22, 24, где показано снижение дополнительного тока в обмотке в нерабочий полупериод при увеличении включаемого значения переменного резистора.Таким образом, при встречном и согласном включении обмоток электромагнита при сутствие переменного резистора в цепи регулирования токов от наведенных ЭДС обуславливает уменьшение противоположного магнитного потока, создаваемого каждой обмоткои в ее нерабочий полупериод, относительно основного магнитного потока, создаваемого рабочей обмоткой в этот полупериод синусоиды напряжения источника питания. При этом величина сопротивления определяет уровень минимизации токов от наведенных ЭДС, формирующих противополож ный основному магнитный поток, возможность регулирования силы тяги электромагнита.Предлагаемый электромагнит по сравнению с прототипо позволяет увеличить КПД за счет возможности снижения до миниму ма значений токов, создающих противоположный основному магнитный поток; обеспечить возможность регулирования силы тяги электромагнита путем регулирования значений токов от наведенных ЭДС.30Формула изобретения1. Электромагнит со встроенным выпрямителем, содержащий две обмотки и два диода, одни одноименные электроды которых подсоединены к выводам для подключения источника питания переменного тока, а выводы каждой из обмоток подключены к разноименным электродам этих диодов, отличающийся тем, цто. с целью увеличения КПД, в него введен резистор, вклю ченный между другими одноименными полюсами диодов.2. Электромагнит по п. 1, отличающиисятем, что в нем использован переменный резистор.1. Ка рет ни ко ес КП делам изокая наб.,е, г. Ужгор рректор С. Чернидписноеретений и открытий