SU1522299A1 - Forced-energization electromagnet - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроаппаратостроению и может быть использовано в электромагнитных приводах посто нного тока, питаемых от сетей переменного напр жени  через выпр митель, в частности в контакторах, магнитных пускател х. Целью изобретени   вл етс  уменьшение потребл емой мощности в режиме удержани  и увеличение степени форсировки электромагнита. При пуске в каждый из полупериодов напр жени  ток от источника питани  протекает по обмотке 1 или обмотке 2. Кроме того, при протекании тока по обмотке 2 конденсатор 10 разр жаетс  на обмотку 1, что обеспечивает большую пусковую М.Д.С. Уменьшение потребл емой из сети мощности в режиме удержани  обеспечиваетс  тем, что уменьшаетс  длительность протекани  тока источника через диод 9, соствл ющего лишь часть провод щего дл  него полупериода. 2 ил.The invention relates to electrical equipment and can be used in electromagnetic direct current drives fed from alternating voltage networks through a rectifier, in particular in contactors, magnetic starters. The aim of the invention is to reduce power consumption in the hold mode and increase the degree of force of the electromagnet. When starting into each of the half-periods of the voltage, the current from the power source flows through the winding 1 or the winding 2. In addition, when current flows through the winding 2, the capacitor 10 is discharged to the winding 1, which provides a large starting MDS. The reduction of the power consumed from the network in the hold mode is ensured by the fact that the duration of the flow of the source current through the diode 9, which constitutes only a part of the conducting half-period, is reduced. 2 Il.

Description

ел N9 Is9 ГОate N9 Is9 GO

Ф ОF o

иг. iig. i

Изобретение относитс  к электро- аппаратостроению и может быть использовано в электромагнитных приводах посто нного тока, питаемых от сети переменного напр жени  через выпр митель , в частности в контакторах, маг нитных пускател х.The invention relates to electrical apparatus and can be used in electromagnetic direct current drives fed from an alternating voltage network through a rectifier, in particular in contactors, of magnetic starters.

Цель изобретени  - уменьшение потребл емой мощности в режиме удер- жани  и увеличени  степени форсиров- ки электромагнита.The purpose of the invention is to reduce power consumption in holding mode and to increase the degree of force of the electromagnet.

На фиг.1 представлена схема электромагнита с форсированным включением на фиг.2 - временные диаграммы токов и напр жений, по сн ющих работу устройства.Fig. 1 shows a diagram of an electromagnet with forced switching on in Fig. 2 — timing diagrams of currents and voltages explaining the operation of the device.

Устройство (фиг.. 1) содержит обмотк 1 и 2, соединенные последовательно и встречно, зашунтированные встречно соединенными диодами 3 и 4,.клеммы 5 и 6 источника питани . Клемма 5 источника питани  через размыкающий контакт вспомогательного переключающего контакта 7, механически св зан- ного с подвижными част ми электромагнита , подключен к резистору 8, электроду диода 3, началу обмотки 1 в режиме пуска электромагнита. В режиме удерживани   кор  в прит нутом положе НИИ замыкающий контакт переключающего контакта 7 подключает диод 9 одним электродом к клемме 5 источника питани , а вторым .одноименным электродом через конденсатор 10 - общей точке диодов 3, 4 и обмоток 1, 2. Вывод 6 источника питани  соединен с началом обмотки 2 и электродом диода 4.The device (Fig. 1) contains windings 1 and 2, connected in series and oppositely, shunted by oppositely connected diodes 3 and 4, terminals 5 and 6 of the power supply. The power supply terminal 5 through the disconnecting contact of the auxiliary switching contact 7, which is mechanically connected with the moving parts of the electromagnet, is connected to the resistor 8, the electrode of the diode 3, the start of the winding 1 in the start mode of the electromagnet. In the mode of holding the core in a drawn position of the scientific research institute, the closing contact of the switching contact 7 connects diode 9 with a single electrode to terminal 5 of the power supply and second electrode with the same electrode through capacitor 10 to the common point of diodes 3, 4 and windings 1, 2. Output 6 of the power supply connected to the beginning of the winding 2 and the electrode of the diode 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При подаче напр жени  питани  U указанной на фиг.2 пол рности, начинает по обмотке I протекать нарастающий ток 1. Одновременно по парал- дельно включенной обмотке 1 цепи начинаетс  зар д конденсатора 10 через резис.тор 8. Ток зар да конденсатора и ток в обмотке 1 протекают По диоду 4 и замыкаютс  на источник питани  через клемму 6. К моменту времени t, уменьшающеес  напр жение питани  Uj, не в состо нии поддерживать достигнутое значение тока i, которьй начинает уменьшатьс . При этом под действием ЭДС взаимоиндукци в обмотке 2 начинает нарастать ток х, замыкающийс  через диод 4. В момент времени t напр жение U,, иа коденсаторе . 10 достигает напр жениеWhen the supply voltage U is applied to the polarity indicated in Fig. 2, an increasing current 1 flows through the winding I. At the same time, the capacitor 10 starts charging through the converter 8 through the parallel winding 1 of the circuit. winding 1 flows through diode 4 and is closed to the power source through terminal 6. By the time t, the supply voltage Uj decreases, it is not able to maintain the achieved value of the current i, which starts to decrease. In this case, under the action of the emf of mutual induction in the winding 2, the current x, which closes through diode 4, begins to increase. At time t, the voltage U ,, and the capacitor. 10 reaches voltage

Q Q

0 5 д 0 5 d

jQjQ

Q 5Q 5

сети Ъ с. На интервале времени от t, до t происходит разр д конденсатора 10 через резистор 8 на обмотку 1. На этом отрезке времени ток в обмотке 1 поддерживаетс  также под действием суммарной ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции.network b with. In the time interval from t to t, the discharge of the capacitor 10 through the resistor 8 to the winding 1 occurs. In this period of time, the current in the winding 1 is also supported by the total EMF of self-induction and mutual induction.

На отрезке времени от t до t под действием напр жени  сети U- происходит дальнейшее увеличение тока замыкающегос  через диод 3 и зам- кнутьй контакт 7 на вывод 5. В момент времени t начинаетс  уменьшение тока 1,2 в обмотке 2, что вызьшает нарастание тока i в обмотке 1. Возрастание этого тока на отрезке времени от t до tj вызываетс  уже напр жением питани  и. Одновременно происходит новьй подзар д конденсатора 10 через резистор 8 до момента времени t, начина  с которого до момента времени t-, происходит разр д его на обмотку i. В момент времени t происходит замыкание замыкающего контакта и подключение катода диода- 9 к выводу 5 источника. На отрезке времени от t до t„ происходит интенсивf о ,In the time interval from t to t, under the action of the voltage of the network U-, there is a further increase in the current through the diode 3 and the short contact 7 to the output 5. At the time t, the current 1.2 in the winding 2 starts to decrease, which increases i in winding 1. The increase of this current over the time interval from t to tj is already caused by the supply voltage and. At the same time, a new charge of the capacitor 10 occurs through a resistor 8 up to time t, from which up to time t-, it is discharged to winding i. At time t, the closing contact closes and the cathode of the diode-9 is connected to pin 5 of the source. In the time interval from t to t, intense

ное нарастание тока i2 в обмотке 2, к которой приложена сумма напр жений Uj; источника и конденсатора U ,р и перезар д конденсатора 10, Ток обмотки i на этом интервале времени протекает через диод 9. Конденсатор 10 частично разр жаетс  и на обмотку 1 до перехода напр жени  на нем через нулевое значение. На отрезке времени от tg до t j происходит разр д конденсатора 10 через диод 3 на резистор 8, диод 9 заперт, а уменьшающиес  токи в обмотках 1 и 2 замыкаютс  соответственно через диоды 3 и 4, рассеива  на активных сопротивлени х запасенную электромагнитную энергию. После момента t 5 напр жение становитс  больше напр жени  и,„ на конденсаторе 10, диод 9 отпираетс  и через него протекает ток ij, равный сумме тока зар да конденсатора и тока, протекающего через диод 3 и резистор 8. Ток ij при этом равен току i в обмотке 2. В момент времени t 1 напр жение на конденсаторе U,c сравниваетс  с напр жением и источника питани , диод 9 запираетс  и ток i J обмотки 2 замыкаетс  через диод 4. Уменьшающийс  ток i вызьшает ЭДС взаимоиндукции в обмотке 1, под действием которого протекает в нейthe current increase in current i2 in winding 2, to which the sum of the voltages Uj is applied; source and capacitor U, p and capacitor recharge 10, the winding current i at this time interval flows through diode 9. The capacitor 10 is partially discharged to the winding 1 before the voltage across it passes through zero. In the time interval from tg to t j, the capacitor 10 is discharged through diode 3 to resistor 8, diode 9 is inhibited, and the decreasing currents in windings 1 and 2 are closed through diodes 3 and 4, respectively, dissipating the stored electromagnetic energy to active resistances. After time t 5, the voltage becomes greater than the voltage and, on capacitor 10, diode 9 opens and a current ij flows through it, equal to the sum of the charge current of the capacitor and the current flowing through diode 3 and resistor 8. The current ij is equal to the current i in winding 2. At time t 1, the voltage across the capacitor U, c is compared with the voltage and the power source, the diode 9 is locked and the current i J of the winding 2 is closed through the diode 4. The decreasing current i generates a mutual inductance in winding 1, under whose action takes place in it

небольшой ток. Далее процесс повтор етс .small current. The process then repeats.

В предлаг аемом электромагните потребл ема  из сети мощность в срабо- танном состо нии меньше, чем в известном , поскольку уменьшаетс  длительность протекани  тока ig источника (t, - t, , t ,i - t ,,), составл ющего лишь часть провод щего полу- периода дл  диода 9. Разр д конденсатора 10 на обмотку 1 в интервалах времени t. - t, tf - t.y обеспечивает большую пусковую НДС электромагнита и таким образом обеспечиваетс  больша степень форсировки. На фиг.2 штриз4- пунктирна  крива  i соответствует току в обмотке 1 при отсутствии в схеме конденсатора 10.In the proposed electromagnet, the power consumed from the network in the operating state is less than in the known one, since the duration of the current flow ig of the source (t, - t,, t, i - t,), which is only a fraction of the conductive energy, decreases. half period for diode 9. Discharge of capacitor 10 to winding 1 in time intervals t. - t, tf - t.y provides a large starting VAT of the electromagnet and thus provides a greater degree of force. In FIG. 2, the stroke 4 is the dotted curve i corresponding to the current in the winding 1 when there is no capacitor 10 in the circuit.

Claims (1)

(Формула изобретени (Formula of the invention Электромагнит с форсированным включением , содержаш 1Й две обмотки, вспомогательную контактную группу, три диода, резистор и выводы дл  подкпю чени  источника питани  переменногоElectromagnet with forced connection, containing 1Y two windings, auxiliary contact group, three diodes, resistor and terminals for connecting the alternating power source :- 2: - 2 J / II 11 IJ / II 11 I Ut tii, f,t,ti lii Ut tii, f, t, ti lii , 10   5 10 5 2020 2525 тока, причем обмотки включены после- , довательно и встречно и соединены с выводами дл  подключени  источника питани , параллельно каждой из обмоток подключен диод, диоды соединены одноименными электродами, один из электродов третьего диода через резистор соединен с обмоткой, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потребл емой мощности в режиме удержани  и увеличени  степени форсировки, в него введен конденсатор , в качестве вспомогательной контактной группы использована переключающа  контактна  группа, причем другой электрод третьего диода соединен с неподвижным замыкающим контактом переключающей контактной группы, по- движньй контакт которой соединен с вьшодом дп  подключени  источника питани , а неподвижный замыкающий с точкой соединени  обмотки и резистора , конденсатор включен между точкой соединени  обмоток и точкой соединени  третьего диода и резистора.current, with the windings connected sequentially, back and forth and connected to the terminals for connecting the power source, a diode is connected in parallel to each of the windings, the diodes are connected by the same electrodes, one of the electrodes of the third diode is connected to the winding through a resistor, characterized in that reducing the power consumption in the hold mode and increasing the degree of force, a capacitor is introduced into it, a switching contact is used as an auxiliary contact group, and another electrode is rd diode connected to a stationary switching contact normally open contact groups, po- IG Petritskaya contact which is connected to vshodom dp connecting a power source, and a fixed closing point with a compound of the winding and the resistor, the capacitor is connected between the windings compound point and the third diode and the resistor compound.