Схема включения поляризованного электромагнита

Использование: в электротехнике как исполнительный элемент в системах управления. Технический результат заключается в повышении быстродействия без увеличения габаритов и массы. Схема включения поляризованного электромагнита содержит источник тока, выключатель, нормально замкнутые контакты, поляризующую и управляющую обмотки. Обмотки соединены последовательно и подключены к источнику тока через выключатель, а параллельно управляющей обмотке включены нормально замкнутые контакты, которые при размыкании включают управляющую обмотку для срабатывания электромагнита. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к схеме включения поляризованного электромагнита постоянного тока, использующегося в качестве исполнительного элемента в системах управления.

Известна схема включения нейтрального электромагнита, содержащего пусковую и удерживающую обмотки, включенные последовательно, причем параллельно удерживающей обмотке включены нормально замкнутые контакты, размыкающиеся после срабатывания электромагнита (Клименко Б.В. Форсированные электромагнитные системы. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.32, рис.2.14).

Недостатком такой схемы включения электромагнита является низкое быстродействие, так как срабатывание электромагнита осуществляется включением пусковой обмотки. Быстродействие в этом случае определяется скоростью нарастания тока, которая зависит от индуктивного и активного сопротивлений пусковой обмотки. Кроме того, короткозамкнутый контур, образованный удерживающей обмоткой и нормально замкнутыми контактами, снижает скорость нарастания магнитного потока в системе электромагнита и развиваемого им усилия, что задерживает его срабатывание.

Известен также поляризованный электромагнит постоянного тока, с поляризующей и управляющей обмотками (патент РФ №2302051 С1), в котором сначала к источнику тока подключается поляризующая обмотка, затем для срабатывания электромагнита, параллельно поляризующей обмотке, к источнику тока подключается управляющая обмотка.

Такое техническое решение позволяет увеличить быстродействие в сравнении с нейтральным электромагнитом, так как перед включением управляющей обмотки в магнитной системе поляризованного электромагнита существует поток, созданный током поляризующей обмотки. Быстродействие поляризованного электромагнита зависит от скорости нарастания тока в управляющей обмотке. Однако при параллельном включении обмоток скорость нарастания тока в управляющей обмотке после ее подключения к источнику тока зависит от ее параметров, т.е. индуктивного и активного сопротивлений. Ограничение скорости нарастания тока в управляющей обмотке ее параметрами приводит к снижению быстродействия электромагнита.

Задачей изобретения является создание схемы включения поляризованного электромагнита, позволяющей повысить его быстродействие без увеличения габаритов и массы.

Поставленная задача решается тем, что в схеме включения поляризованного электромагнита, содержащей источник тока, поляризующую и управляющую обмотки, обмотки соединены последовательно и подключены к источнику тока через выключатель, а параллельно управляющей обмотке включены нормально замкнутые контакты, которые при размыкании включают управляющую обмотку для срабатывания электромагнита.

На фиг.1 изображена схема включения обмоток поляризованного электромагнита.

На фиг.2 представлена осциллограмма изменения тока в управляющей обмотке при срабатывании поляризованного электромагнита после размыкания контактов, шунтирующих управляющую обмотку.

Схема включения поляризованного электромагнита содержит поляризующую 1 и управляющую 2 обмотки, включенные последовательно и подключенные к источнику тока 3 через выключатель 4. Параллельно управляющей обмотке 2 включены нормально замкнутые контакты 5. Выключатель 4 и нормально замкнутые контакты 5 могут быть выполнены в виде электронных схем.

Схема включения поляризованного электромагнита с двумя обмотками, поляризующей 1 и управляющей 2, работает следующим образом.

Сначала замыкаются контакты выключателя 4, тем самым обмотки подключаются к источнику тока 3. Контакты 5 остаются замкнутыми. Ток от источника тока 3 проходит через поляризующую обмотку 1 и нормально замкнутые контакты 5, шунтирующие управляющую обмотку 2. Ток в управляющей обмотке 2 равен нулю. Якорь электромагнита остается неподвижным.

После нарастания тока в поляризующей обмотке 1 до величины, позволяющей получить необходимое время срабатывания, размыкаются нормально замкнутые контакты 5, что приводит к включению управляющей обмотки 2. В момент включения управляющей обмотки 2 поляризующая 1 и управляющая 2 обмотки оказываются включенными последовательно. Поскольку в момент коммутации ток в поляризующей обмотке 1 не изменяется, а ток в управляющей обмотке 2 равен нулю, то в силу первого закона Кирхгофа, ток должен замкнуться через электрическую дугу, образовавшуюся между контактами 5. Так как управляющая обмотка 2 является реальной индуктивной катушкой, ток в ней частично замыкается и через межвитковую емкость. После быстрого погасания дуги токи в обмотках 1 и 2 уравниваются. Эта начальная стадия переходного процесса протекает очень быстро, поэтому ею практически можно пренебречь, считая, что в поляризующей 1 и управляющей 2 обмотках токи уравниваются мгновенно.

Учитывая это, можно говорить о скачкообразном изменении токов в обмотках, которое в управляющей обмотке 2 проявляется скачкообразным повышением тока, предшествующем началу переходного процесса дальнейшего изменения тока в ней. Согласно принципу непрерывности суммарного потокосцепления при коммутации в цепи, содержащей индуктивности, суммарное потокосцепление не изменяется, поэтому получаемое скачкообразное изменение токов в поляризующей 1 и управляющей 2 обмотках в момент коммутации не сопряжено с наведением в них бесконечно большой суммарной электродвижущей силы самоиндукции.

Скачкообразное нарастание тока в управляющей обмотке 2 после размыкания нормально замкнутых контактов 5 уменьшает время трогания поляризованного электромагнита, что повышает его быстродействие.

После срабатывания якорь электромагнита удерживается во включенном положении током, проходящим по поляризующей 1 и управляющей 2 обмоткам. Возвращение якоря электромагнита в исходное положение осуществляется выключением обоих обмоток выключателем 4.

Схема включения поляризованного электромагнита, содержащая источник тока, поляризующую и управляющую обмотки, отличающаяся тем, что обмотки соединены последовательно и подключены к источнику тока через выключатель, а параллельно управляющей обмотке включены нормально замкнутые контакты, которые при размыкании включают управляющую обмотку для срабатывания электромагнита.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в изделиях, содержащих электромагнит постоянного тока, например в электромагнитных реле, контакторах и т.п.

Изобретение относится к области вооружения, в частности к электромагнитным пусковым установкам. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромагнитных приводах постоянного тока с форсированным управлением устройств автоматики и управления, в частности в приводах коммутационных аппаратов (реле, контакторов, магнитных пускателей и т.п.).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в лечебно-профилактических учреждениях и санаторно-курортных учреждениях. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитными приводами различных устройств. .

Изобретение относится к электроавтоматике и позволяет повысить качество регулирования положения сердечника в следящей системе с электромагнитным двигателем. .

Изобретение относится к области электротехники, а более конкретно к устройствам питания электромагнитных приводов постоянного тока от сети однофазного переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к узлам и агрегатам транспортных средств. .

Изобретение относится к устройствам управления двоичными электромагнитными исполнительными механизмами, в частности, для управления узлами и агрегатами транспортных средств.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в составе быстродействующих автоматических выключателей

Изобретение относится к электротехнике, в частности к форсированным электромагнитным приводам, и может быть использовано для форсированного питания катушки электромагнита коммутационного аппарата от источника постоянного и переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах бесконтактного магнитного подвеса, центрирования и демпфирования вращающихся тел, в различных видах магнитных подшипников для высокоскоростных шпинделей, центрифуг и центробежных измельчителей материалов

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе быстродействующих автоматических выключателей
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления резонансными электромагнитными приводами

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором возвратно-поступательное движение бойка осуществляется за счет катушек рабочего и холостого хода, питающихся от однофазного источника

Группа изобретений относится к области гидравлических устройств управления тормозной системой. Гидравлическое устройство имеет электромагнитно возбуждаемый гидравлический клапан, включающий электромагнитную катушку и толкатель, приводимый в движение при помощи якоря. Якорь выполнен с возможностью движения под воздействием тока для открытия и/или закрытия гидравлического клапана. Гидравлический клапан имеет один или несколько дополнительных, выполненных в виде измерительной катушки измерительных элементов для определения магнитного потока, расположенных в области ярма. Катушка выполнена с возможностью прохождения линий магнитного поля в ярмо и корпус при поступлении тока. Переходное место между ярмом и корпусом выполнено с возможностью образования магнитного сопротивления RMLR2. Между якорем и корпусом выполнен воздушный зазор с возможностью образования магнитного сопротивления RMA при дальнейшем прохождении линий магнитного поля, а дополнительный воздушный зазор между якорем и ярмом выполнен с возможностью образования магнитного сопротивления RMLR1. Магнитное сопротивление магнитной цепи RMобщ определяется по существу путем суммирования: RMобщ=RMLR2+RMA+RMLR1. Способ регулирования открытого положения и/или потока электромагнитно возбуждаемого гидравлического клапана в гидравлическом устройстве управления тормозной системой заключается в использовании измерительного сигнала измерительной катушки для регулирования тока возбуждения. Достигается более точное регулирование электромагнитного клапана при отсутствии необходимости выполнения индивидуальной дорогостоящей калибровки при изготовлении или на конечном этапе изготовления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в механическую энергию в шаговых двигателях, электромагнитных метателях, электромагнитных отбойных молотках, прессах, штамповочном оборудовании и т.д. Электрический двигатель содержит магнитопроводы первичной части 1 с полюсами 2 и обмоткой 3 и вторичной части 4 с полюсами 5, разделенные немагнитным рабочим зазором 6, датчик положения смещения полюсов вторичной части относительно полюсов первичной части 7, датчик нейтрального положения полюсов первичной и вторичной чисти 8, датчик промежуточного положения полюсов 9, источник питания постоянного тока 11, выпрямительный мост 12, дополнительный управляемый вентиль 13, накопительный конденсатор 14, дополнительный неуправляемый вентиль 15 и второй управляемый вентиль 16. В таком электрическом двигателе преобразование магнитной энергии в механическую энергию происходит при постоянном потокосцеплении и оставшаяся в нейтральном положении вторичной части магнитная энергия преобразуется в электрическую энергию и используется в последующем цикле работы двигателя. Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы двигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам управления запорными клапанами с электромагнитными приводами. Технический результат: повышение надёжности. Устройство управления группой электромагнитных механизмов содержит микроконтроллер с портом ввода-вывода для приема управляющей информации и передачи информации о состоянии электромагнитных клапанов, устройством ввода для приема входных сигналов и устройством вывода для формирования управляющих сигналов, пультом управления, портом ввода-вывода для ввода программного обеспечения. Устройство управления содержит по два управляемых ключа на каждый клапан, входы которых соединены с выходами устройства вывода микроконтроллера, источник напряжения, формирователь сигнала наличия напряжения включения электромагнитных механизмов. Выход источника напряжения соединен с входами первых управляемых ключей, а их выходы соединены с электромагнитными механизмами открытия клапанов. Вход формирователя сигнала наличия напряжения включения соединен с выходом источника напряжения. В устройство введены формирователи сигналов датчиков состояния клапанов и формирователи аварийных сигналов каналов контроля. Входы вторых управляемых ключей соединены с выходом источника напряжения, а их выходы соединены с электромагнитными механизмами закрытия клапанов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим приводам с импульсными электромагнитными двигателями возвратно-поступательного действия. Импульсный электромагнитный привод состоит из линейного электромагнитного двигателя с устройством удержания якоря, содержащего цилиндрический статор (1) с обмоткой возбуждения (2), комбинированный якорь (3), возвратную пружину (4) с предварительным поджатием, направляющий корпус (5), устройство питания (8), шунтирующий диод (9) и устройство управления (10). Устройство удержания якоря состоит из цилиндрического электромагнита с магнитопроводом (6), обмоткой удержания (7) и внешней притягивающейся дисковой части комбинированного якоря (3). Технический результат заключается в увеличении среднего тягового усилия электромагнитного двигателя, развиваемого на интервале шунтирования диодом последовательно соединенных обмоток возбуждения и удержания. 2 ил.
Наверх