Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления электроприводами постоянного тока потребления. Техническим результатом является снижение напряжения, падающего на схеме во включенном состоянии, снижение уровня электромагнитных помех при работе с индуктивной нагрузкой, реализация защиты нагрузки от перегрева, отсутствие открытых нагруженных электрических контактов. Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления содержит накопительный конденсатор, мощный полевой транзистор с низким сопротивлением канала, защитный транзистор, переключающий геркон, управляемый постоянным магнитом, два стабилитрона, термистор. Сток полевого транзистора подсоединен к нагрузке, подвижный контакт переключающего геркона подсоединен к накопительному конденсатору, а неподвижные контакты переключающего геркона к стоку и затвору полевого транзистора. База защитного транзистора подключена к стоку полевого транзистора, а коллектор - к затвору полевого транзистора. Термистор подключен к затвору полевого транзистора. Один стабилитрон параллельно подключен к накопительному конденсатору, а другой - к стоку полевого транзистора одним концом и к затвору через диод другим концом. Накопительный конденсатор подключен к стоку или затвору полевого транзистора в зависимости от положения постоянного магнита. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам управления электроприводами постоянного тока потребления.

Известно устройство В.Г.Вохмянина для управления электромагнитом постоянного тока [1].

Недостатком этого устройства является наличие двух напряжений, искрение на замыкающих контактах.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение напряжения, падающего на схеме во включенном состоянии, снижение уровня электромагнитных помех при работе с индуктивной нагрузкой, реализацию защиты нагрузки от перегрева, отсутствие открытых нагруженных электрических контактов.

Предлагается следующее техническое решение.

Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления, характеризующееся тем, что оно содержит накопительный конденсатор, мощный полевой транзистор с низким сопротивлением канала, защитный транзистор, переключающий геркон, управляемый постоянным магнитом, два стабилитрона, термистор, причем сток полевого транзистора подсоединен к нагрузке, подвижный контакт переключающего геркона подсоединен к накопительному конденсатору, а неподвижные контакты переключающего геркона к стоку и затвору полевого транзистора, база защитного транзистора подключена к стоку полевого транзистора, а коллектор к затвору полевого транзистора, термистор подключен к затвору полевого транзистора, один стабилитрон параллельно подключен к накопительному конденсатору, а другой к стоку полевого транзистора одним концом и к затвору через диод другим концом, накопительный конденсатор подключается к стоку или затвору полевого транзистора в зависимости от положения постоянного магнита.

Совокупность существенных признаков, которыми обладает заявляемое устройство управления электроприводами постоянного тока потребления, обеспечивает:

- защиту нагрузки от перегрева, за счет введения в устройство накопительного конденсатора, термистора и стабилитрона, что обеспечивает кратковременное включение нагрузки;

- управление нагрузкой осуществляется токами на три порядка меньше токов потребляемых нагрузкой за счет полевого транзистора с низким сопротивлением канала, что снижает уровень электромагнитных помех;

- защиту от выбросов самоиндукции путем введения стабилитрона и диода, которые уменьшают ЭДС самоиндукции.

Функциональная схема устройства управления электроприводами постоянного тока потребления показана на чертеже.

Устройство состоит из переключающего геркона 1, накопительного конденсатора 2, зарядного сопротивления 3, термистора 4, защитного транзистора 5, базового резистора 6, коллекторного резистора 7, защитного стабилитрона 8, стабилитрона 12, диода 9, полевого транзистора 10, постоянного магнита 11. База защитного транзистора 5 подсоединяется к стоку полевого транзистора 10, коллектор защитного транзистора 5 подсоединен к затвору полевого транзистора 10, переключающий геркон 1 соединяет сток полевого транзистора 10 с накопительным конденсатором 2, при удалении постоянного магнита 11 от переключающего геркона 1 накопительный конденсатор 2 подключается к затвору полевого транзистора 10.

Работает устройство следующим образом.

Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления, в зависимости от температуры окружающей среды, изменяет время подключения нагрузки от 5 до 40 секунд. С уменьшением температуры время включения цепи питания нагрузки увеличивается. Это определяет сопротивление термистора 4, если температура окружающей среды низкая, то сопротивление термистора 4 высокое. Управление устройством происходит энергией запасенной накопительным конденсатором 2 через нагрузку, когда полевой транзистор 10 закрыт. При удалении постоянного магнита 11 происходит переключение контактов геркона 1, вследствие чего напряжение с накопительного конденсатора 2 подается на затвор полевого транзистора 10 и открывает его. Нагрузка включается. Одновременно с этим накопительный конденсатор 2 начинает разряжаться через термистор 4. Время разряда определяет время включения нагрузки.

Как только напряжение на накопительном конденсаторе 2 достигнет напряжения закрытия полевого транзистора 10 на стоке возрастает напряжение, которое открывает защитный транзистор 5 и ускоряет закрытие полевого транзистора 10, предотвращая его перегрев. В случае индуктивного характера нагрузки ЭДС самоиндукции через диод 9 и защитный стабилитрон 8 подается на затвор полевого транзистора, открывая его, вследствие чего ограничивается величина ЭДС самоиндукции на полевом транзисторе 10 за счет увеличения времени закрытия его. При приближении постоянного магнита 11 происходит переключение геркона 1 и накопительный конденсатор 2 подсоединяется к стоку полевого транзистора 10, на котором напряжение приравнивается к напряжению источника питания, так как он закрыт. Стабилитрон 12 обеспечивает напряжение заряда накопительного конденсатора 2 независимо от изменений питающего напряжения, обеспечивая постоянство времени включения нагрузки.

Источники информации

1. Патент РФ № 2002325, опубл. 30.10.93, БИ №39-40.

Формула изобретения

Устройство управления электроприводами постоянного тока потребления, характеризующееся тем, что оно содержит накопительный конденсатор, мощный полевой транзистор с низким сопротивлением канала, защитный транзистор, переключающий геркон, управляемый постоянным магнитом, два стабилитрона, термистор, причем сток полевого транзистора подсоединен к нагрузке, подвижный контакт переключающего геркона подсоединен к накопительному конденсатору, а неподвижные контакты переключающего геркона к стоку и затвору полевого транзистора, база защитного транзистора подключена к стоку полевого транзистора, а коллектор - к затвору полевого транзистора, термистор подключен к затвору полевого транзистора, один стабилитрон параллельно подключен к накопительному конденсатору, а другой - к стоку полевого транзистора одним концом и к затвору через диод другим концом, накопительный конденсатор подключен к стоку или затвору полевого транзистора в зависимости от положения постоянного магнита.

РИСУНКИРисунок 1