Электромагнит с форсировкой

/18 1 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а нут аве я 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Коц Б.Э. Электромагниты постоянного тока с форсировкой,.М.;Энергия,1973, с. 9,Авторское свидетельство СССРР 235208, кл Н 01 Р 7/18, 1968,(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитампостоянного тока, и может быть использовано в коммутационных аппаратах,Цель изобретения - повышение надежности и стабильности срабатывания элек 2тромагнита и упрощение схемы управления путем формирования четкого сигнала обратной связи в конце хода якоря, Якорь 5 выполнен со шляпкой 6, В про точках на торцовой поверхности фланцсо стороны шляпки 6 якоря 5 размещены соответственно первая и вторая обмотки обратной связи. Внутренний диаметр проточки равен внутреннему, диаметру отверстия фланца 4, а в ренний диаметр другой проточки р н наружному диаметру шляпки 6 якор Обмотки обратной связи включены встречно и подключены к входу блока управления, ограничивающему ток в обмотке после срабатывания за счет наличия четкого сигнала обратной1 связи в конце хода якоря. 4 ил.15 Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитампостоянного тока, и может быть использовано в коммутационных электромагнитных аппаратах с форсировкойи электромагнитных устройствах другого назначения с малым потреблениемэлектроэнергии во включенном состоянии. ОЦелью изобретения является повышение надежности и стабильности срабатывания электромагнита и упрощениесхемы управления путем формированиячеткого сигнала обратной связи вконце ходя якоря,На фиг.1 приведен упрощенныйэскиз электромагнита с форсировкой;на фиг.2 - сечение по проточкам; нафиг,3 - функциональная схема управления; на фиг,4 - электрическая схема управления электромагнита.Электромагнит с форсировкой содержит .рабочую обмотку 1, магнитопровод,состоящий из полюса 2, ярма 3, фланца 4 и якоря 5 со шляпкой б, Выборякоря со шляпкой обусловлен тем,что она используется не только Дляувеличения тягового усилия в концехода якоря, но и (главным образом)для получения импульса, сигнализирующего о срабатывании электромагнига. В проточках 7, 8 на торцовойповерхности фланца 4 со стороны шляп.ки 6 якоря 5 размещены первая и вторая соответственно обмотки 9, 1035обратной связи. Внутренний диаметрпроточки 7 равен внутреннему диаметру фланца 4, а внутренний диаметрпроточки 8 - диаметру шляпки 6 якоря 405. Такое расположение проточек и размещение в них обмоток обратной связиобеспечивает максимальную величинупотока, измеряемого обмотками обратной связи при срабатывании электромагнита, а следовательно,.максимальную величину получаемого импульса.Функциональная схема управления(фиг.3) включает в себя измерительныйорган 11, триггер 12, усилитель 1350и стабилизирующий элемент 14.Измерительный орган (фиг.4) состоит из двух встречно включенных обмоток 9, 10 обратной связи (обмоткимогут быть соединены как последова- .тельно, так и параллельно), делителя55напряжения, выполненного на резисторах 15-17, и компаратора 18 (микросхема 521 САЗ). Триггер 19 выполнен на микросхеме 564 ТМ 2, резисторах 20, 2 1 и конденсаторе 22, выходной усилитель - на транзисторе 23 и резисторах 24, 25. Стабилизирующий элемент 26 представляет собой стабилизатор тока или (в простейшем случае) резистор. Рабочая обмотка 1 электромагнита включена в цепь нагрузки транзистора 23 и зашунтирована гасящим диодом 27,Электромагнит с форсировкой и схема управления работают следующим образом.При отключенной цепи питания электромагнита (фиг.4) (У =О) и отсутствии сигнала на обмотках 9, 10 обратной связи с подачей напряжения питания в цепь управления триггер 19 устанавливается в исходное состояние, при котором с его выхода снимается логическая "1" и транзистор 23 подготавливается к открытию. При подаче напряжения питания Бпэв цепь рабочей обмотки электромагнита по ней через открытый транзистор 23 начинает протекать рабочий ток, в магнитопроводе наводится магнитный поток Ф 1 (фиг. 1) и якорь 5 притягивается к полюсу 2, По мере движения якоря уменьшаются магнитные зазоры 3, и 3, и когда зазор 3 а становится достаточно малым, т.е. в конце хода якоря 5, значительная часть рабочего магнитного потока (Ф) направляется в зазор Б и в обмотках 9 (И) и 10 (И) обратной связи, включенных встречно, наводится импульс ЭДС е= .е-е пропорциональный скорости изменения магнитного потока е=1 Ф/с 1. ЭДС, наведенная в обмотках обратной связи, пройдя через делитель 15- 16-17 напряжения (фиг.4), поступает на вход компаратора 18 и на еговыходе появляется сигнал, инвертирующий состояние триггера. В результате транзистор выходного усилителя закрывается подключая к рабочей обмотке 1 электромагнита стабилизирующий элемент - добавочное сопротивление или стабилизатор тока, что приводит к резкому снижению тока, потребляемого обмоткой, до величины, необходимой для удержания электромагнита во включенном состоянии.При снятии напряжения с рабочей обмотки якорь под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение.1607022 10 25 30 у 7 708 При использовании двух встречно включенных обмоток обратной связи на протяжении всего переходного процесса от момента подачи напряжения Уэ до полного срабатывания электромагнита измеряется лишь та доля рабочего потока, которая проходит через зазор. Наружная обмотка обратной связи сцеплена с суммой потоков Ф = =(Ф +ф .-Й ), внутренняя - с ф ,=(ф + +Ф), а поток, измеряемый обеими обмотками, пропорционален разности ( фщ-ф Г = )ф (, Поэтому импульс П =3 Ф ЯГ снимается с обмоток обратной связи лишь в самом конце хода якоря (начальная ЭДС, наводимая в обмотках в момент подачи напряжения Бэ, практически равна нулю). Таким образом, благодаря тому, что импульс, управляющий моментом переключения обмотки с режима больщого тока на режим малого потребления, возникает лишь в самом конце хода якоря, повышается надежность и стабильность работы электромагнита за счет исключения преждевременного переключения схемы управления на режим малого потребления и возможного несрабатывания электромагнита. Схема управления может быть выпол - нена в. виде микросхемы, что обеспечивает малые размеры конструкции в целом. Формула из о бре те пня Электромагнит с Аорсировкой, со"держащий броневой магнитопровод сфланцем с отверстием и стопом, втягивающийся цилиндрический якорь,рабочую обмотку постоянного тока,обмотку обратной связи и блок управления, причем указанная обмотка обратной связи размещена на фланце иподключена к входу блока управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности и ста-чбильности срабатывания электромагнитаи упрощения схемы управления путемФормирования четкого сигнала обратнойсвязи в конце хода якоря, в него введена дополнительная обмотка обратнойсвязи, якорь выполнен с шляпкой, науказанном фланце магнитопровода выполнены две проточки в виде кольцевыхканавок, обращенных открытой сторонойк указанной шляпке якоря, каждая обмотка обратной связи размещена в одной из указанных проточек, якорь установлен так, что его шляпка размещена вне Аланца магнитопровода, внутренний диаметр одной из проточекравен внутреннему диаметру отверстияво фланце, внутренний диаметр другойпроточки равен наружному диаметрушляпки якоря, обмотки обратной связивключены встречно и соединены междусобой и подсоединены на вход схемыуправления,ЪСоставитель Ю.РомановРедактор АьМвковская Техред М.Ходанич Коррек С.Черни роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аказ 3552НИИПИ Государст Тираж 459ного комитета по035, Москва, Ж1607022СЬ Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ С Раушская наб., д. 4/5