DE2421136A1 - Economy excitation cct for electromagnets - has full-wave rectifier and switches to half-wave to supply holding current - Google Patents

Abstract

The excitation circuit is intended for overexciting an electromagnet and has the electromagnet coil coupled to the direct current output of a full-wave rectifier diode bridge. A break contact is connected between the two diodes in the bridge that would normally be connected to the negative direct current output terminal. The break contact is operated by the electromagnet and switches the bridge full-wave supply to the magnet over to half-wave supply, thereby saving considerable energy by using the half-wave, and not the full-wave overexcitation current, as the holding current for the electromagnet.

Description

Schaltungsanordnung zur Ubererregung von Elektromagneten Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Übererregung von Elektromagneten mit einer dem Elektromagneten vorgeschalteten, aus vier Dioden bestehenden Graetz'schen Gleichrichterbrücke und einem vom Elektromagneten in der Hubnullage seines Ankers betätigten einpoligen Öffner.Circuit arrangement for overexcitation of electromagnets The invention relates to a circuit arrangement for overexcitation of electromagnets with a Graetz's rectifier bridge, which is upstream of the electromagnet and consists of four diodes and a single pole actuated by the electromagnet in the stroke neutral position of its armature Opener.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist als sogenannte Sparschaltung bekannt. Bei dieser übererregungsschaltung werden durch den vom Elektromagneten betätigten Öffner zusätzliche Ohmsche Widerstände ein- bzw. abgeschaltet, damit der Elektromagnet nach dem Anziehen nicht mehr mit der vollen Leistung, sondern nur noch mit einer verringerten Halteleistung arbeitet. Als nachteilig ergibt sich hierbei åedoch, daß die in den Widerständen verbrauchte elektrische Energie in Wärme umgesetzt wird, deren Ableitung Schwierigkeiten bereitet, wenn die Anordnung der Widerstände in der Nähe des selbst Wärme entwickelnden Elektromagneten erfolgen soll. Eine Unterbringung der Widerstände innerhalb des Magnetgehäuses ist daher nicht möglich. Infolgedessen läßt sich mit einer solchen Schaltung keine geschlossene Bauweise erreichen, so daß stets besondere Installationsarbeiten erforderlich sind.Such a circuit arrangement is known as a so-called economy circuit known. In this overexcitation circuit, the electromagnet actuated normally closed contact additional ohmic resistances switched on or off, so the electromagnet no longer operates at full power after being tightened, but only works with a reduced holding power. It turns out to be disadvantageous in this case, however, that the electrical energy consumed in the resistors is converted into heat is implemented, the derivation of which causes difficulties if the arrangement of the There are resistances in the vicinity of the self-generating electromagnet target. An accommodation of the resistors within the magnet housing is therefore not possible. As a result, such a circuit cannot be closed Achieve construction so that special installation work is always required.

Außerdem ist eine als Thyristorschaltung bezeichnete elektronische Übererregungsschaltung bekannt, die durch ein eingebautes RC-Glied zeitabhängig schaltet. Daraus folgt für den Hubvorgang des Elektromagneten eine ganz bestimmte Zeitvorgabe, die allerdings je nach Einsatzfall unterschiedlich sein müßte. Da eine Anpassung an die wechselnden Bedingungen aber zu aufwendig wäre, ist der Anwendungsbereich dieser elektronischen Übererregungsschaltung stark begrenzt. Ferner bedingen die in den meisten Fällen erforderlich werdenden leistungsstarken Bauteile einen verhältnismäßig hohen Preis.Also, what is called a thyristor circuit is electronic Overexcitation circuit known, which is time-dependent by a built-in RC element switches. From this follows a very specific one for the lifting process of the electromagnet Time specification, which, however, would have to be different depending on the application. There one Adaptation to the changing conditions would be too time-consuming, however, is the area of application this electronic overexcitation circuit is severely limited. Furthermore, the In most cases, the high-performance components required are relatively high high price.

Das Ziel der Erfindung ist es, eine die Mängel der bekannten Schaltungen vermeidende Schaltungsanordnung zur ijbererregung von Elektromagneten verfügbar zu machen. Als Losung dieser Aufgabe wird eine Schaltung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Öffner jeweils einer Diode in der Geleise zugeordnet ist, daß er bei Betätigung durch den Elektromagneten eine Auftrennung der Brückenschaltung ohne Unterbrechung des Gesamtmagnetstromes bewirkt, wobei die parallel zur Spulenwicklung liegenden Dioden als Stromrückführdioden erhalten bleiben und nur eine Halbwelle der sinusförmigen Wechselspannung abgetrennt wird.The aim of the invention is to overcome the shortcomings of the known circuits Avoidant circuit arrangement for over-excitation of electromagnets available close. The solution to this problem is a circuit of the type mentioned at the beginning Type proposed, which is characterized in that the opener each one Diode in the track is assigned that he is when actuated by the electromagnet a separation of the bridge circuit without interruption of the total magnetic current causes The diodes lying parallel to the coil winding are provided as current feedback diodes remain and only a half-wave of the sinusoidal alternating voltage is separated.

Die Vorteile gegenüber dem angeführten Stand der Technik bestehen darin, daß eine ohne Vernichtung elektrischer Energie bewirkte istungseinsparung erreicht wird. Insofern tritt die mit der Verwendung von Widerständen verbundene Wärmeentwicklung nicht auf, weshalb sich ein mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ausgestatteter Elektromagnet als preisgünstiges Fertigbauteil liefern läßt.The advantages over the stated prior art exist in the fact that a saving in energy produced without destroying electrical energy is achieved. In this respect, the associated with the use of resistors occurs Heat development does not occur, which is why one with the circuit arrangement according to the invention equipped electromagnet can be delivered as an inexpensive prefabricated component.

Ein Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstandes wird an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the subject of the application is based on the Drawing described.

Die Schaltungsanordnung zur übererregung des Elektromagneten s umfaßt eine aus vier Dioden Di bis D4 bestehende Graetz'sche Gleichrichterbrücke und einen vom Elektromagneten s in der sich nach Durchlaufen des Arbeitshubes ergebenden Hubnullage seines Ankers betätigten einpoligen Öffner b. Befindet sich der Öffner b vor dem Anziehen des Elektromagneten s in der abgebildeten geschlossenen Stellung, so erfolgt die Stromversorgung der Magnetspule über die volle Gleichrichterbrücke. Nach Erreichen der Hubnulllage des Ankers trennt der Öffner b die Verbindung der Diode D2 zum Anschlußpunkt K3. Somit kommt die Halbwelle, welche die Magnetspule über die Diode D3 versorgt und über die Diode D2 zum Gegenpotential abfließt, in Wegfall. Bei der verbleibenden Halbwelle übernimmt die Diode Di die Stromversorgung, und die parallel zur Sgulenwicklung liegenden Dioden D3 und D4 dienen als Rückführdioden und machen die im Magnetanker durch Induktivität bedingte gespeicherte Energie als Haltekraft nutzbar. Dadurch wird ein wesentlich günstigeres Verhalten der Gleichstromcharakteristik des Elektromagneten s erreicht. Die Umschaltung von der vollen auf die halbe Gleichrichterbrücke geht ohne Unterbrechung des Gesamtmagnetstromes vor sich, was für das Durchziehen des belasteten Magnetankers sehr wesentlich ist.The circuit arrangement for overexcitation of the electromagnet includes a Graetz rectifier bridge consisting of four diodes Di to D4 and one from the electromagnet s in the stroke zero position that results after the working stroke has been passed its armature operated single-pole break contact b. If the opener b is in front of the If the electromagnet is attracted in the illustrated closed position, then it takes place the power supply of the solenoid via the full rectifier bridge. After reaching the stroke zero position of the armature, the break contact b disconnects the Diode D2 to connection point K3. Thus comes the half-wave, which the magnetic coil supplied via the diode D3 and drained to the counter potential via the diode D2, in Omission. During the remaining half-wave, the diode Di takes over the power supply, and the diodes D3 and D4 lying parallel to the coil winding serve as feedback diodes and make the energy stored in the armature due to inductance as Holding force can be used. This results in a significantly more favorable behavior of the direct current characteristic of the electromagnet s reached. Switching from the full to the half rectifier bridge goes on without interruption of the total magnetic current, what for pulling through of the loaded armature is very important.

Die vom Elektromagneten s aufgenommene elektrische Dauerleistung wird nach seiner Versorgung bei Einweggleichrichtung ausgelegt. Da während des hnzugsvorganges des Ankers der Öffner b geschlossen ist, nimmt die Magnetspule bei Verdoppelung der Spannung die vierfache elektrische Leistung auf.The continuous electrical power consumed by the electromagnet s becomes designed according to its supply with one-way rectification. Since during the pulling process of the armature the break contact b is closed, the solenoid takes on doubling the voltage is four times the electrical power.

Die Betätigung des Öffners b durch den Elektromagneten s erfolgt entweder in der dargestellten Weise mittels eines dem Anker aufgesetzten Stößels oder durch den Anker selbst.The actuation of the opener b by the electromagnet s takes place either in the manner shown by means of a plunger placed on the armature or by the anchor itself.

Im Rahmen der Erfindung liegende Abwandlungen des wiedergegebenen Ausführungsbeispieles sind durch andere Anordnung des Öffners b möglich, indem dieser ebenso zwischen dem Anschlußpunkt K1 und der Diode D2 oder der Diode Dl, dem Anschlußpunkt K2 und der Diode D3 oder der Diode D4, dem Anschlußpunkt K3 und der Diode D4 und dem Anschlußpunkt K4 und der Diode D1 oder der Diode D3 eingefügt sein kann.In the context of the invention lying modifications of the reproduced Embodiment are possible by a different arrangement of the opener b by this likewise between the connection point K1 and the diode D2 or the diode Dl, the connection point K2 and the diode D3 or the diode D4, the connection point K3 and the diode D4 and the connection point K4 and the diode D1 or the diode D3 can be inserted.

In allen diesen Fällen wird bei Betätigung des Öffners b durch den Elektromagneten s eine Auftrennung der Brückenschaltung ohne Unterbrechung des Gesamtmagnetstromes bewirkt, wobei die dann jeweils parallel zur Spulenwicklung liegenden Dioden als Stromrückführdioden erhalten bleiben und wiederum nur eine Halbwelle der sinusförmigen Wechselspannung abgetrennt wird.In all these cases, when the opener b is actuated by the Electromagnet s a separation of the bridge circuit without interrupting the total magnet current causes the diodes then lying parallel to the coil winding as Current feedback diodes are retained and again only a half-wave of the sinusoidal AC voltage is disconnected.

Claims (1)

Schutz anspruch Protection claim Schaltungsanordnung zur übererregung von Elektromagneten mit einer dem Elektromagneten vorgeschalteten, aus vier Dioden bestehenden Graetz'schen Gleichrichterbrücke und einem vom Elektromagneten in der Hubnullage seines Ankers betätigten einpoligen Öffner, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffner (b) jeweils einer Diode (D2) in der Weise zugeordnet ist, daß er bei Betätigung durch den Elektromagneten (s) eine Auftrennung der Brückenschaltung ohne Unterbrechung des Gesamtmagnetstromes bewirkt, wobei die parallel zur Spulenwicklung liegenden Dioden (D3 und D4) als Stromrückführdioden erhalten bleiben und nur eine Halbwelle der sinusförmigen Wechselspannung abgetrennt wird.Circuit arrangement for overexcitation of electromagnets with a Graetz's rectifier bridge, which is upstream of the electromagnet and consists of four diodes and a single pole actuated by the electromagnet in the stroke neutral position of its armature Opener, characterized in that the opener (b) each has a diode (D2) in the This is assigned in a manner that, when actuated by the electromagnet (s), it causes a disconnection the bridge circuit causes without interruption of the total magnetic current, the Diodes (D3 and D4) lying parallel to the coil winding as current feedback diodes are retained and only a half-wave of the sinusoidal alternating voltage is separated will.