Способ питания электромагнита

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам питания электромагнитов. Целью изобретения является снижение энергопотребления. Сущность способа заключается в том, что электромагнит в режиме удержания питают импульсно. После отключения электромагнита от источника питания измеряют производную тока через электромагнит. Причем когда производная тока становится положительной, подключают электромагнит к источнику питания на заданный интервал времени. 2 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (я)5 Н 01 F 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

1 . (21):4626559/07 (22) 27.12.88 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Научно-производственное объединение

rio созданию и выпуску средств автоматиза- . ции горных машин "Автоматгормаш" (72) В.П.Диденко (53) 621.316.93(088.8) (56) Леоненко Л,И. Полупроводниковые форсирующие схемы. — M. Энергия, 1974; с;31.

Леоненко Л.И; Полупроводниковые форсирующие схемы. — М.: Энергия., 1979; с.53.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам питания электромагнитов.

Целью изобретения является снижение энергопотребления за счет уменьшения тока, протекающего через электромагнит в режиме удержания.

На фиг.1 представлена осциллограмма тока в обмотке электромагнита при его отключении; на фиг.2 — схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Так, после отключения электромагнита от источника питания ток через электромагнит уменьшается и первая производная.тока отрицательна (см, фиг.1). Когда:ток через электромагнит уменьшится до тока удержания дауд (момент времени t<) электромагнитного устройства, его якорь придет в движение и начнет размыкать магнитную цепь устройства.. Это приводит к уменьше-.. нию индуктивности катушки электромагнита. Поскольку энергия магнитного поля. йзменяется с постоянной времени, на 2-3, порядка большей, то уменьшение индуктивности приводит к увеличению тока катушки, . „„SU „„1714691 А1 (54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам питания электромагнитов, Целью изобретения является снижение энергопотребления. Сущность способа заключается в том, что электромаг- . нит в режиме удержания питают импульсно.

После отключения электромагнита от источника питания измеряют производную тока через электромагнит. Причем когда производная тока становится положительной, подключают электромагнит к источнику питания на заданный интервал времени. 2 ил. т.е, первая производная тока через:электромагнит становится положительной. Момент времени t1, ког а пеРвая производная тока изменяет, полярность с отрицательной на положительную, соответствует моменту трогания якоря. В этот момент времени, который.определяется в результате контроля первой производной тока через электромагнит, последний подключают к источнику питания, это позволяет увеличить энергию магнитного поля электромагнита и удержать якорь в притянутом состоянии. Подключение электромагнита к источнику питания производится на заданный интервал времени, Минимальное время, на которое подключают электромагнит к источнику питания, ограничено максимально возможной частотой подключений. Так, при уменьшении времени подключения снижается время, эа которое ток через электромагнит понижается до тока удержания, и увеличивается частота коммутации.

Таким образом, за счет того, что в режиме удержания минимальный ток через электромагнит снижается до уровня.

1714691 минимально возможного. необходимого для удержания якоря в притянутом состоянии., достигается поставленная цель-снижение энергопотребления электромагнита.

Наличие в предлагаемом способе признаков, отличающих его от прототипа, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и,следовательно. обеспечивает заявляемому решению соответствие критерию "существенные. отличия".

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, состоящего из транзисторного ключа 1, одновибраторов 2 и 3, дифференциального дифференциатора 4, измерительного резистора 5. диода 6. Устройство подключается к электромагниту 7 непосредственно, а к источнику питания 9— через ключ 8. Выходы одновибраторов 2 и 3 подключены к входу управления транзисторного ключа 1. Вход управления одноаибратора 2 подключен к общей точке ключа

8 и транзисторного ключа 1,а одновибратора

3, — к выходу дифференциального дифференциатора 4, входы которого соединены с измерительным резистором 5.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ & разомкнут. а-устройство и электромагнит обесточены.

При замыкании ключа 8 подается питание на одновибраторы 2 и 3 и дифференциальный дифференциатор 4. На вход одновибратора 2 подается напряжение и на его выходе формируется импульс, приводящий к открыванию транзисторного ключа 1.

Последний подключает электромагнит. 7 к источнику питания 9. Ток через электромагнит с течением времени увеличивается, т.е. производная тока положительна. При этом на выходе дифференциального дифференциатора появляется сигнал, который запускает одновибратор 3, на выходе которого формируется импульс, открывающий транзисторный ключ 1. Но последний уже открыт сигналом одновибратора 2.

Длительность импульса одновибратора . 2 принимается достаточной для включения электромагнитного устройства и определяют его ..фазу включения, Длительность импульса одновибратора 3 меньше, чем ния импульса одновибратора 2 транзистор5 ный ключ 1 закрывается, отключая электромагнит 7 от источника питания 9.

20 этого тока поменяет знак на положитель25

35

45

55

/ одновибратора 2, и определяется максимально возможной частотой коммутации схемы в режиме удержания. После окончаТок электромагнита 7 замыкается через резистор 5 и диод 6. Дифференциальным дифференциатором 4 измеряют первую производную тока через электромагнит.

Она отрицательна, Когда ток через электромагнит уменьшится до тока удержания электромагнитного устройства, его якорь придет в движение и начнет размыкать магнитную цепь устройства. Это приведет к уменьшению индуктивности электромагнита, что при относительном постоянстве энергии магнитного поля вызовет возрастание тока через электромагнит, т.е. первая производная ный. На выходе дифференциального дифференциатора 4 появится сигнал, который запустит одновибратор 3. Последний на заданный интервал времени откроет транзисторный ключ 1, и- электромагнит 7 будет подключен к источнику питания 9, что позволяет увеличить энергию магнитного поля электромагнита и удержать якорь в притянутом состоянии. После окончания импульса одновибратора 3 транзисторный ключ 1 закрывается и электромагнит 7 отключается от источника питания 9. В дальнейшем работа устройства повторяется, начиная с измерения первой производной тока через электромагнит.

Таким образом, минимальный ток через электромагнит по предложенному способу в режиме .удержания поддерживается на уровне минимально возможного для работы каждого конкретного электромагнитного устройства. Запаса тока удержания, по сравнению со способом-прототипом, не требуется. Это позволяет достичь поставленную цель — снизить энергопотребление в режиме удержания.

Формула изобретения.

Способ питания .электромагнита, основанный на том, что.электромагнит в режиме . удержания питают импульсно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергопотребления,,в режиме удержания после отключения электромагнита от источника питания измеряют первую производную тока через электромагнит, а когда производная тока становится положительной,„ подключают электромагнит к источнику аитания на заданный интервал времени.

171469 1

O Ь

473 и

ЬI

° ь .

4э

41 Ю Я СЪ С) хь1зиыааттьи g ъщ

1714691

Составитель А. Каретников

Техред М.Моргентал Корректор T.Малец

Редактор Т,Иванов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 698 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5