Электромагнит со встроенными выпрямителями

)5 Н 01 Р 7/18 ТЕН ИДЕТЕЛЬСТВУ ОМ К АВ ыи универси тво ССС1980.тво ССС1989. ВСТРОЕННЫИзобретение о технике и может бь форсированного пи живающих электром источника напряжен ствах автоматики и у Целью изобрет ние потребляемой ритных показат эксплуатационнь х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(56) 1, Авторское свидетельсЬЬ 773779, кл, Н 01 Н 47/32,2. Авторское свидетельсМ 1472957, кл. Н 01 Р 7/18,(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ СОМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для форсированного питания от трехфазного источника напряжения приводных и удерживающих электромагнитов (ЭМ) в различных устройствах автоматики и управления, Цель изобретения - умен ьшение потребляемой мощности, массогабаритных показателей за счет повышения эффективности использования обмоточного провода, ЭМ содержит две обмотки, четыре диода, выводы для подключения источника трехфазного напрятносится к электроть использовано для тания приводных, удерагнитов от трехфазного ия в различных устрой- правления,ния является уменьшемощности, массогабалей и расширение озможностей. 1774384 А 1 жения, три контакта управления, два из которых выполнены замыкающими и механически связанными, а третий - размыкающим, вспомогательный замыкающий контакт и включенный последовательно с ним токоограничивающий элемент. Новым в ЭМ является использование четвертого диода,. токоограничивающего элемента, включенного между четвертым диодом и вспомогательным контактом и связи между элементами ЭМ и управления, Обмотки соединены между собой последовательно и согласно через четвертый диод, токограничивающий элемент и замыкающий контакт,двумя другими разноименными концами -к двум выводам источника, Два диода одно- направленно шунтируют обмотки, а третий включен встречно им и через размыкающий контакт соединяет один конец обмотки с одним выводом источника. Один замыка щии контакт управления включен между концом этой обмотки и третьим выводом источника, а другой замыкающий контакт управления соединяет одноименные электроды первых трех диодов. 1 с. и 2 з.п. ф-лы2 ил На фиг,1 представлен электромагнит со встроенными выпрямителями; на фиг,2 -устройство с использованием токбограничивающего элемента; на фиг,3 - устройство с использованием в качествв ключевого элемента размыкающего контакта второй кнопки управления,Электромагнит со встроенными выпрямителями (фиг.1) содержит две обмотки 1 и 2, четыре диода 3 - 6, три вывода 7 - 9 для подключения источника трехфазного напря 1774384жения, замыкающие контакты 10, 11 второйкнопки управления, размыкающий контакт12 первой кнопки управления и ключевойэлемент 13.Первая и вторая обмотки 2 и 1 соответственно включены последовательно и со-.гласно через четвертый диод 6 и ключевойэлемент 13, К одноименным концам обмоток 1 и 2 подключены одноименньгми электродами соответственно третий и второйдиоды 5 и 4, Разноименные концы обмоток1 и 2 подключены к эыаодем 7 и 9 соответственно через последовательно соединен, ные первый диод 3, включенный встречновторому и третьему диодам 4 и 5, и первуюкнопкууправления 12. Второй замыкающийконтакт 10 второй кновси управления включен между третьим выводом 8, для подключения источника питания и точкисоединения второй обмотки 1 и четаертогодиоде 6, включенного встречно второму итретьему диодам 5 и 4,Первый замыкающий контакт 11, механически связанный со вторым контактом 10второй кнопки управления соединяет одноименные электроды первого; второго итретьего диодов 3-5,Устройство (Фиг. Ц работает следующимобразом, При замыкании контактов 0, 11второй кнопки управления обеспечиваетсявозможность протекания по обмоткам пусковых токов. Длительность протекания через выводы 7-9 токов, потребляемыхобмотками 1 и 2 электромагнита из сети,составляет 2/3 периода синусоидальногонапряжения источника. В течение 1/3 периода напряжения ток в каждой из обмоток 1и 2 поддерживается под действием результирующей ЭДС само- и взаимоиндукции.Происходит срабатывание электромагнита и замыкается его вспомогательныйконтакт. После этого можно разомкнутьконтакты управления 10 и 11, При этомобмотки оказываются вклачениыьщ последовательно между выводами 7 и 9 ипитаются однополуюариодно выпрямленным напряжением. В течение полупериоданапряжения, когда диоды 3 и 6 закрыты,таки в обмоткзх 1 и 2 замыкаются черезоткрывшиеся диоды 5 и 4. Зто обеспечиваетудерживание якоря в притянутом положении, При этом обе обмотки участвуют в создании удерживающего электромагнитногоусилия, уменьшают потребляемый из сети врежиме удерживания ток. Одна из обмотокможет быть выполнена пусковой, другая -удерживающей, что увеличивает степеньфорсировки.Отключение электромагнита осуществляется размыканием контакта 12 первой5 1 О 30 35 кнопки управления. При это подвижные части электромагнита возвращаются в исходное положение и размыкаются его вспомогательный контакт 13. После этого может быть замкнут контакт 12 первой кнопки управления и электромагнит будет готов к новому включению.В устройство по фиг.2 последовательно с четвертым диодом 6 и ключевым элементом 13 включен токоограничивающий элемент 14, обеспечивающий дополнительное уменьшение потребляемого электромагнитом тока в режиме удерживания якоря впритянутом положении. В качестве токоограничичащего элемента 14 может быть использован линейный резистор. резистор, щунтированный конденсатором. стабилитрон, включенный встречно диоду 6 управляемый и неуправляемый тиристоры, дополнительная обмотка электромагнита.подключенная согласно в магнитном отношении с двумя другими обмотками. В последнем случае при заданном коэффициенте запаса по МДС можно в наибольшей степени уменьшить потребляемый электромагнитом ток, е значит и потребляемую мощность. Использоеание токоограничиваащего элемента 14 позволяет также выполнить обе обмотки пусковыми. увеличить степень Форсировки, е значит уменьшить массогаберитиые юкезатели электромагнита, Работает устройства иа Фиг,2 аналогично устрвзству иа фигЛ.В эвектромаъите со встроенными выпреееелями йод,З) в качестве ключевого элементе. 13 использован размыкающий контао второй кнойхи управления, а в качестве переой кнопки - замыкающий контакт,Такое выполнение устройства дозволяет управлять электромагнитом в различных режимах.При нефорсврованном включении электромагнита возможно управление его обмотками различными способами в 48 зависимости от величины номинального напряжения Ци трех источников, Для опредедания будем полагать: Вн 3 02 н = ЗОВ,Если напряжение источника Он, товключейие электромагнита осуществляется 50 замыканием контакта 12 первой кнопки уп.равления. При положительном потенциале на. выводе 9 ток, потребляемый из сети протекает последовательно через первую обмотку 2, диод 6, замкнутый контакт 13, 55 вторую обмотку 1, первый диод 3 и замкнутый контакт 12 первой кнопки управления.При отрицательном потенциале на выводе 9Диод 3 закрыт и токи в обмотках 1 и 2 замыкаются через открывающиеся диоды 5 и 4 иподдерживаются за счет запасенной электромагнитной энергии в предыдущий полупериод напряжения, Таким образом осуществляется аднаполупериадное йитание обмоток,Если напряжение источника равно 02 н, т,е, меньше в З раз, чем в первом случае, для включения электромагнита используется вторая кнопка управления. Нажатие на зту кнопку приводит к замыканию контактов 10, 11 и размыканию контакта 13, При этом обеспечивается двухполупериаднае питание обмоток 1 и 2 напряжением между выводами 8 и 9 источника. В один из полупериадов этого напряжения так потребляемый из сети протекает ат вывода 9 через обмотку 2, замкнутый контакт 11, диод 5 и замкнутый контакт 10 к выводу 8, При этом диод 4 закрыт, а ток обмотки 1 замыкается через аткрьтый диод 5. В следующий полупериод так источника протекает от вывода 8 через замкнутый контакт 10, обмотку 1, замкнутый контакт 11, диод 4 к выводу 9: диод 5 при этом закрыт. Ток обмотки 2 замыкается через открытый диод 4. Отключение электромагнита в первом и втором случаях производится соответственно размыканием контакта 12 первой и контактов 10, 11 второй кнопок управления,Если напряжение источника равно Озн, т.е. в три раза меньше, чем в первом случае, для выключения электромагнита предварительно замыкается контакт 7, При этом обмотки, как и в первом случае, питаются аднополупериодна выпрямленным напряжением, но МДС обмоток недостаточна для срабатывания электромагнита. Включением контактов 10, 11 обеспечивается питание обмоток трехфазным напряжением и срабатывание электромагнита. При этом так источника протекает через каждый из выводов 7-9 и каждую из обмоток 1, 2 в течение 23 периода питающего напряжения. В течение 1/Зпериода питающего напряжения такобмоток 1 и 2 замыкается через шунтирующие их диоды 5 и 4. Отключение электромагнита осуществляется размыканием контактов 12, 11, 10.При форсированном включении электромагнита по фиг.3 вазмакна последовательно с контактом 13 и диодом б включение токоаграничивающега элемента, Параметры обмоток 1, 2 выбираются так, что при замыкании контакта 12 токи в обмотках не обеспечивают МДС срабатывания, но достаточны для создания МДС удерживания якоря в.притянутам положении, Замыканием контактов 10, 11 (контакт 13 при этом размыкается) обеспечивается форсираван 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ное питание обмоток трехфазным напряжением и срабатывание электромагнита, После этого вторая кнопка может быть возвращена в исходное положение, а якорь останется в притянутом положении, В этом режиме управления контакты второй кнопки могут быть выполнень 1 с нефиксированным коммутационным положением.Отключение электромагнита осуществляется размыканием контакта 12 первой кнопки.Отметим, что выполнение устройства на фиг,3 не требует использавания для управления электромагнитом его вспомогательных контактов,Таким образом использование изобретения позволяет уменьшить потребляемую электромагнитом мощность, его массогабаритные показатели и расширяет эксплуатационные его возможности,Формула и зоб ре те ни я 1, Злектромагнит со встроенными выпрямителями, содержащий две обмотки, три диода, выводы для подключения источника трехфазного напряжения, ключевой элемент и две кнопки управления, причем обмотки электромагнита включены последовательно и согласно в магнитном отношении и соединены с двумя выводами для подключения источника трехфазного напряжения, первая обмотка - непосредственно, а вторая - через последовательно включенный первый диод и контакт первой кнопки управления, первая и вторая обмотки зашунтированы соответственно вторым и третьим диодами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощиости, массогабаритных показателей и расширения эксплуатационных возможностей, в него введен четвертый диод, обмотки соединены с двумя выводами для подключения источника питания разноименными концами, между двумя другими разноименными концами обмоток включены последовательно соединенные ключевой элемент и четвертый диод, одноименные электроды первого, второго и третьего диодов соединены между собой, первого и третьего - непосредственно, а первого и второго - через первь 1 й замыкающий контакт второй кнопки управления, второй замыкающий контакты которой включен между третьим выводом для подключения источника питания и тачки соединения: второй обмотки и четвертого диода, включенного через ключевой элемент встречна второму диоду.2. Злектромагнит поп.1, о тл ич а ю-, щ и й с я тем, что обе обмотки выполнены пусковыми, а последовательно с четвертым диодом и ключевым элементам включен токаограничивающий элемейт.1774384 оставитель Г.Свинцоваехред М.Моргентал Редактор Б.федотов рректор А.Доли аказ 3930 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС( 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводствен но-издательский комбинат "Патент", г. Ужго.Гагарина,3, Электромагнит по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве ключевого элемента использован замыкающий контакт электромагнита, качестве первой кнопки управления использована кнопка с размыкающим контактом. 4. Электромагнит по пп,1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве ключевого элемента использован размыкающий контакт второй кнопки управления, а в качестве 5 первой кнопки управления использованакнопка с замыкающим контактом,