SU799025A1

SU799025A1 - Device for power supply of dc electromagnet ac contactor

Info

Publication number: SU799025A1
Application number: SU792761500A
Authority: SU
Inventors: Кемаль Кадырович Намитоков; Борис Владимирович Клименко; Александр Алексеевич Сокол; Геннадий Шепселевич Бер; Евгений Александрович Поляков
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехни-Ческий Институт Им.B.И.Ленина
Priority date: 1979-04-28
Filing date: 1979-04-28
Publication date: 1981-01-23

Description

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано в электромагнитных приводах контакторов переменного тока. Известно устройство для включения ^экатушки контактора, в котором катушка магнитной системы постоянного тока приводит в действие контактор переменного тока значительной мощности. В этой схеме использования ^υ для питания катушки два трансформатора и два выпрямителя с соотношением напряжения на выходе 10:1. Переключение катушки с одного источника на другой происходит с помощью двух сим-15 мисторов и конденсаторов, установленных в цепи питание катушки повышенным напряжением. При подключении к сети устройства открываются два транзистора в цепи пониженного напряжения 20 которого недостаточно для срабатывания электромагнита. Одновременно происходит заряд конденсатора. Когда напряжение конденсатора достигает величины стабилизации стабилитрона, уста-*5 новлениого в цепи управления симмисторами, последние открываются и катушка электромагнита переключается на питание повышенным напряжением? > После срабатывания электромагнит? - 30 размыкается его контакт в'цепи управления симмисторами, которые закрываются и катушка электромагнита питается только от выпрямителя пониженного напряжения, при этом через катушку протекает ток достаточный для удержания якоря электромагнита в'притянутом состоянии [1].The invention relates to electrical equipment and can be used in electromagnetic drives of AC contactors. A device is known for switching on an ^e coil of a contactor in which a coil of a DC magnetic system drives an AC contactor of considerable power. In this scheme of using ^υ to power the coil, there are two transformers and two rectifiers with an output voltage ratio of 10: 1. Switching the coil from one source to another occurs using two SIM-15 mystors and capacitors installed in the power supply circuit of the coil with increased voltage. When connected to the device’s network, two transistors open in the low voltage circuit 20 which is not enough for the operation of the electromagnet. At the same time, a capacitor charges. When the capacitor voltage reaches the stabilization value of the zener diode installed * 5 in the control circuit of the simistors, do the latter open and the electromagnet coil switches to high voltage? > After the operation of the electromagnet? - 30, its contact is opened in the control circuit of the simistors, which are closed and the electromagnet coil is powered only by a low voltage rectifier, while a sufficient current flows through the coil to hold the electromagnet armature in an “pulled” state [1].

Хотя устройство обеспечивает высокий коэффициент форсировки, однако его схема содержит более тридцати элементов. Это увеличивает вес устройства, его стоимость.Although the device provides a high boost factor, however, its circuit contains more than thirty elements. This increases the weight of the device, its cost.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство ‘для форсировки электромагнита постоянного тока, питаемого от сети переменного тока, содержащее катушку электромагнита, включенную в диагональ мостового выпрямителя, плечи которого составлены из четырех диодов, причем одном из плеч моста установлен размыкающий контакт, а последовательно с катушкой включен резистор, шунтируемый контактом. При подаче переменного напряжения катушка электромагнита включается на полное ('двухполупериодное) выпрямленное напряжение сети. После срабатывания электромагнита его размыкающие контакты разрывают участок цепи в плече моста и вводят в цепь питания катушки резистор. Катушка включается на пониженное (однополупериодное) напряжение [2]· Недостатком этого устройства является наличие в цепи питания катушки размыкающего контакта, связанного с механизмом перемещения якоря. При частых включениях электромагнита контакт подгорает, увеличивается его износ, а следовательно снижается надежность устройства.Closest to the proposed one is a device for forcing a direct current electromagnet powered from an alternating current main, containing an electromagnet coil included in the diagonal of a bridge rectifier, the arms of which are composed of four diodes, with one of the bridge arms having an NC contact and in series with the coil contact shunt resistor. When an alternating voltage is applied, the electromagnet coil is switched on to the full ('half-wave) rectified mains voltage. After the operation of the electromagnet, its opening contacts break the portion of the circuit in the shoulder of the bridge and introduce a resistor into the coil power circuit. The coil is turned on at a low (half-wave) voltage [2] · The disadvantage of this device is the presence in the power supply circuit of the coil of an opening contact associated with the mechanism for moving the armature. With frequent switching on of the electromagnet, the contact burns up, its wear increases, and therefore the reliability of the device decreases.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для питания электромагнита постоянного тока контактора переменного тока, содержащее источник питания переменного тока с нулевым и фазовым зажимами, клеммы для подключения катушки электромагнита, клеммы для подключения главного контакта контактора, выпрямитель , причем клеммы подключения главного контакта контактора и нагрузки соединены последовательно и подключены между нулевым и фазовым .зажимом источника питания переменного тока, введены параллельная R-C-цепочка и две кнопки управления с замыкающим и размыкающим контактами, причем кнопка управления с размыкающим контактом включена последовательно с клеммами для подключения катушки электромагнита, указанная последовательная цепочка подключена к выпрямителю, который через кнопку управления с замыкающим контактом подключен параллельно клеммам для подключения главного контакта контактора, а параллельная R-C-цепочка включена между нулевым зажимом источника питания переменного тока и общей точкой соединения выпрямителя с клеммами для подключения катушки электромагнита. _# This goal is achieved by the fact that in a device for powering a DC electromagnet of an AC contactor, containing an AC power source with zero and phase clamps, terminals for connecting an electromagnet coil, terminals for connecting the main contact of the contactor, a rectifier, and terminals for connecting the main contact of the contactor and loads are connected in series and connected between the zero and phase. clamps of the AC power source, a parallel RC circuit and two control buttons are introduced with a closing and opening contacts, and a control button with a breaking contact is connected in series with the terminals for connecting an electromagnet coil, the specified series circuit is connected to a rectifier, which is connected in parallel with the terminals for connecting the main contact of the contactor via a control button with a closing contact, and a parallel RC circuit connected between the zero terminal of the AC power source and the common point of connection of the rectifier with the terminals for connecting the electromagnet coil ita. _#

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для питания электромагнита постоянного тока контактора переменного тока при двухполупериодном выпрямителе; на фиг. 2 - при однополупериодном выпрямителе.In FIG. 1 shows the proposed device for supplying a direct current electromagnet of an AC contactor with a half-wave rectifier; in FIG. 2 - with a half-wave rectifier.

Катушка 1 электромагнита,и кнопка управления 2 с размыкающим контактом включены в диагональ двухполупериодного мостового выпрямителя. (фиг.1), плечи которого составлены из диодов 3,4,5 и 6. Мост через кнопку упаравления 7 с замыкающим контактом подсоединен параллельно к зажиму главного замыкающего контакта 8. Глав ный контакт 8 осуществляет коммутацию нагрузки 9, подключая ее к зажимам ДО и 11 однофазной сети источника питания главной цепи. Нулевой провод сети в точке 12 через конденсатор 13, шунтированный резистором 14, подключен к выводу катушки 1 и к плечу мостового выпрямителя.An electromagnet coil 1 and a control button 2 with an NC contact are included in the diagonal of a half-wave bridge rectifier. (figure 1), the shoulders of which are composed of diodes 3,4,5 and 6. The bridge through the control button 7 with the make contact is connected in parallel to the clamp of the main make contact 8. The main contact 8 commutes the load 9, connecting it to the terminals DO and 11 single-phase mains power supplies. The zero wire of the network at point 12 through the capacitor 13, shunted by the resistor 14, is connected to the output of the coil 1 and to the shoulder of the bridge rectifier.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

При подаче на зажимы 10 и 11 переменного напряжения и замыкания кнопки управления 7 через катушку 1 электтромагнита в первый момент потечет пусковой ток, величина которого определяется полным (двухполупериодным) выпрямленным напряжением на зажимах 10 и 11. Поскольку сопротивление нагрузки 9 значительно меньше сопротивления катушки 1 электромагнита, напряжение на главном контакте 8, прикладываемое к катушке 1 электромагнита, во время пуска близко к. напряжению между зажимами 10 и 11. Этого напряжения достаточно для разгона якоря и срабатывания электромагнита. После замыкания главного контакта 8 напряжение на нем исчезает, но катушка 1 электромагнита продолжает питаться через диод 3, кнопку 2 и конденсатор 13 однополупериодным выпрямленным напряжением сети. Поскольку сопротивление катушки 1 электромагнита гораздо-больше сопротивления диода 6, то обратная полуволна тока проходит через конденсатор 13 и диод 6, минуя катушку 1 электромагнита и перезаряжая конденсатор 13. При нажатии кнопки управления 2 якорь электромагнита отпадает и главный контакт 8 размыкается. Конденсатор 13 разряжается на высокоомный резистор 14. Схема подготовлена к следующему включению.When an alternating voltage is applied to the terminals 10 and 11 and the control button 7 is closed, an inrush current will flow at the first moment through the coil 1 of the electromagnet, the magnitude of which is determined by the full (half-wave) rectified voltage at the terminals 10 and 11. Since the load resistance 9 is much less than the resistance of the coil 1 of the electromagnet , the voltage at the main contact 8, applied to the coil 1 of the electromagnet, during start-up is close to the voltage between the clamps 10 and 11. This voltage is enough to accelerate the armature and trigger the electric electromagnet. After the main contact 8 closes, the voltage on it disappears, but the electromagnet coil 1 continues to be fed through diode 3, button 2 and capacitor 13 with a half-wave rectified mains voltage. Since the resistance of the coil 1 of the electromagnet is much greater than the resistance of the diode 6, the reverse half-wave of the current passes through the capacitor 13 and diode 6, bypassing the coil 1 of the electromagnet and recharging the capacitor 13. When the control button 2 is pressed, the armature of the electromagnet disappears and the main contact 8 opens. The capacitor 13 is discharged to a high-resistance resistor 14. The circuit is prepared for the next inclusion.

На фиг. 2 питание катушки 1 электромагнита в пусковом режиме осуществляется однополупериодным выпрямленным напряжением через диод 15. Диод 16 обеспечивает устранение вибрации при притянутом якоре и перезарядку конденсатора 13 при обратной полуволне тока. Эта схема по сравнению со схемой устройства, приведенного на фиг. 1, имеет коэффициент форсировки в два раза меньший, но несколько проще, поскольку в схеме установлено два диода.In FIG. 2, the power of the coil 1 of the electromagnet in the starting mode is carried out by a half-wave rectified voltage through the diode 15. The diode 16 provides the elimination of vibration when the armature is drawn and the capacitor 13 is recharged when the current half-wave is reversed. This circuit is compared with that of the device shown in FIG. 1, has a boost coefficient half as small, but somewhat simpler, since two diodes are installed in the circuit.

Таким образом, в описываемом устройстве в качестве безваттного балластного сопротивления использована емкость. Это позволяет получить высокий коэффициент форсировки и снизить потребление . активной мощности в рабочем режиме. Кроме того, наличие в цепи питания кнопки с замыкающим контактом обеспечивает защиту ложного срабатывания электромагнита при самопроизвольной подаче напряжения на клеммы контактора.Thus, in the described device, a capacitance is used as the free ballast resistance. This allows you to get a high boost rate and reduce consumption. active power in operating mode. In addition, the presence of a button with a make contact in the power circuit protects the false operation of the electromagnet during spontaneous supply of voltage to the terminals of the contactor.

В устройстве с помощью главного замыкающего контакта осуществляется автоматическое переключение питания электромагнита с повышенного напряжения в момент пуска на пониженное в рабочем режиме.,Это в значительной мере повышает надежность устройства., Изобретение может найти применение и в многополюсных контакторах,если питающая контактор сеть имеет нулевой провод, присоединенный к нулевой точке нагрузки, или в двухполюсных контакторах коммутирующих две фазы трехфазной нагрузки, третья _ фаза которой постоянно подключена к источнику питания.In the device, using the main make contact, the electromagnet is automatically switched from high voltage at the time of start-up to low in operating mode., This greatly improves the reliability of the device., The invention can also be used in multi-pole contactors if the contactor supply network has a neutral wire connected to the zero point of the load, or in bipolar contactors switching two phases of a three-phase load, the third _ phase of which is constantly connected to the source pi tania.

Использование предлагаемого изобретения позволнз'г повысить надежность устройств питания электромагнитных , приводов различных систем автоматики.Using the proposed invention allows to increase the reliability of electromagnetic power devices, drives of various automation systems.

Claims

участок цепи в плече моста и ввод т в цепь питани катушки резистор. Катушка включаетс на пониженное (однополупериодное) напр жение 2. Недостатком этого устройства вл етс наличие в цепи питани катушки paahuJKaremero контакта, св занного с механизмом перемещени кор . При частых включени х электромагнита контакт подгорает, увеличиваетс его износ, а следовательно снижаетс надежность устройства. Цель изобретени - повышение нацежности устройства. Указанна цель достигаетс тем, чтО в устройство дл питани электромагнита посто нного тока контактора переменного тока, :содержащее источник питани переменного тока с нулевым и фазовым зажимами, клеммы дл подключени катушки электромагнита , клеммы дл подключени главного контакта контактора, выпр митель , причем клеммы подключени главного контакта контактора и нагрузки соединены последовательно и подключены между нулевым и фазовым .зажимом источника питани переменного тока, введены параллельна R-C-цепочка и две кнопки управлени с замыкающим и размыкающим контактами , причем кнопка управлени с размыкающим контактом включена последовательно с клеммами дл подключени катушки электромагнита, указанна последовательна цепочка подключена к выпр мителю, который через кнопку управлени с замыкающим контактом подключен параллельно клеммам дл подключени главного контакта контак тора, а параллельна R-C-цепочка включена между нулевым зажимом источ ника питани переменного тока и общей точкой соединени выпр мител с клеммами дл подключени катушки электромагнита. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство дл питани электромагни та посто нного тока контактора переменного тока при двухполупериодно выпр мителе; на фиг. 2 - при однополупериодном выпр мителе. Катушка 1 электромагнита,и кнопк управлени 2 с размыкающим контакто включены в диагональ двухполупериодного мостового выпр мител . (фиг.1) , плечи которого составлены иэ диодов 3,4,5 и 6. Мост через кно ку упаравлени 7 с замыкающим конта том подсоединен параллельно к зажим главного замыкающего контакта 8. Гл ный контакт 8 осуществл ет коммутацию нагрузки 9, подключа ее к зажи мам 10 ц 11 однофазной сети источни ка питани главной цепи. Нулевой пр вод сети в точке 12 через конденса . тор 13, шунтированный резистором 14 подключен к выводу катушки 1 и к пл чу мостового выпр мител . Устройство работает следующим образом . При подаче на зажимы 10 и 11 переменного напр жени и замыкани кнопки управлени 7 через катушку 1 электтромагнита в первый момент потечет пусковой ток, величина которого определ етс полным (двухполупериодным ) выпр мленным напр жением на зажимах 10 и 11. Поскольку сопротивление нагрузки 9 значительно меньше сопротивлени катушки 1 электромагнита , напр жение на главном контакте 8, прикладываемое к катушке 1 электромагнита , во врем пуска близко к. напр жению между зажимами 10 и 11. Этого напр жени достаточно дл разгона кор и срабатывани электромагнита. После замыкани главного контакта 8 напр жение на нем исчезает, но катушка 1 электромагнита продолжает питатьс через диод 3, кнопку 2 и конденсатор 13 однополупериодным выпр мленным напр жением сети. Поскольку сопротивление катушки 1 электромагнита гораздо-больше сопротивлени диода 6, то обратна полуволна тока проходит через конденсатор 13 и диод 6, мину катушку 1 электромагнита и перезар жа конденсатор 13. При нажатии кнопки управлени 2 корь электромагнита отпадает и главный контакт 8 размыкаетс . Конденсатор 13 разр жаетс на высокоомный резистор 14. Схема подготовлена к следующему включению. На фиг. 2 питание катушки 1 электромагнита в пусковом режиме осуществл етс однополупериодным выпр мленным напр жением через диод 15. Диод 16 обеспечивает устранение вибрации при прит нутом коре и перезар дку конденсатора 13 при обратной полуволне тока. Эта схема по сравнению со схемой устройства, приведенного на фиг. 1, имеет коэффициент форсировки в два раза меньший, но несколько проще, поскольку в схеме установлено два диода. Таким образом, в описываемом устройстве в качестве безваттного балластного сопротивлени использована емкость. Это позвол ет получить высокий коэффициент форсировки и снизить потребление.активной мощности в рабочем режиме. Кроме того, наличие в цепи питани кнопки с замыкающим контактом обеспечивает защиту ложного срабатывани электромагнита при самопроизвольной подаче напр жени на клеммы контактора. В устройстве с помощью главного замыкающего контакта осуществл етс автоматическое переключение питани электромагнита с повышенного напр жени в момент пуска на пониженное в рабочем режиме..Это в значительной мере повышает надежность устройства., Изобретение может найти применение и в многополюсных контакторах,если питающа контактор сеть имеет нулевой провод, присоединенный к нулевой точке нагрузки, или в двухполюсных контакторах коммутирующих две фазьа трехфазной нагрузки, треть фаза которой посто нно подключена к источнику питани . Использование предлагаемого изобретени позволлзт повысить надежност устройств питани электромагнитных приводов различных систем автоматики Формула изобретени Устройство дл питани электромаг нита посто нного тока контактора переменного тока, содержащее источник, питани переменного шока с нулевым и фазовым зажимами, клеммы дл подключени главного контакта контактера , клеммы дл подключени катушки электромагнита, клеммы дл подключе ни нагрузки, выпр митель, причем клеммы дл подключени главного ко такта контактора и нагрузки соедине ны последовательно и подключены меж ду нулевым и фазовым зажимом источника питани переменного тока, о т л ичающеес тем, что, с целью повышени его надежноп-и, в устройство введены параллельна R-S-цепочка и две кнбпки управлени с замыкающим и размыкающим контактами, причем кнопка управлени с размыкающим контактом включена : последовательно с клеммами дл подключени катушки электромагнита, указанна последовательна цепочка подключена к выпр мителю, который через кнопку управлени с замыкгиощим контактом подключен параллельно клеммам дл подключени главного контакта контактора , а параллельна R-С-цепочка включена между нулевым зажимом источника питани переменного тока и точкой соединени выпр мител с клеммами дл подключени катушки электромагнита . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3.790.862, кл. 317-148, 1974. a circuit section in the bridge arm and a resistor injected into the coil power supply circuit. The coil is turned on at a low (half-wave) voltage 2. A disadvantage of this device is the presence in the power circuit of the paahuJKaremero coil of the contact connected with the mechanism for moving the core. With frequent switching on of the electromagnet, the contact burns, its wear increases, and consequently the reliability of the device decreases. The purpose of the invention is to increase the device’s nationality. This goal is achieved in that the device for supplying a direct current electromagnet to an alternating current contactor: containing an AC power source with zero and phase clamps, terminals for connecting an electromagnet coil, terminals for connecting the main contact of the contactor, a rectifier, and the terminals for connecting the main the contact of the contactor and the load are connected in series and connected between the zero and phase terminals of the AC power source, parallel to the RC-chain and two control buttons are introduced with the closing and opening contacts, the control button with the opening contact is connected in series with the terminals for connecting the electromagnet coil, the specified series is connected to the rectifier, which is connected via the control button with the closing contact parallel to the terminals for connecting the main contact of the contactor, and the RC chain is connected between the zero terminal of the AC power supply and the common point of connection of the rectifier to the terminals for connecting the coil ktromagnita. FIG. 1 shows a device for supplying an electromagnet with a direct current to an alternating current contactor with a full-wave rectifier; in fig. 2 - with half-wave rectifier. The coil 1 of the electromagnet, and the control button 2 with the opening contact are included in the diagonal of the full-wave bridge rectifier. (Fig. 1), whose shoulders are composed of diodes 3,4,5 and 6. The bridge through the control button 7 with the closing contact is connected in parallel to the terminal of the main closing contact 8. The main contact 8 carries out the switching of the load 9, connecting it To terminals 10 m 11 single-phase power supply network of the main circuit. Zero of the water network at point 12 through condensation. The torus 13, shunted by the resistor 14 is connected to the output of the coil 1 and to the bridge of the bridge rectifier. The device works as follows. When an alternating voltage is applied to the terminals 10 and 11 and the control button 7 is closed, the starting current flows through the electromagnet coil 1 at the first moment, the magnitude of which is determined by the full (full-wave) rectified voltage at terminals 10 and 11. Since the resistance of load 9 is much less the resistance of the coil 1 of the electromagnet, the voltage on the main contact 8 applied to the coil 1 of the electromagnet, during starting is close to the voltage between terminals 10 and 11. This voltage is enough to accelerate the core and is triggered and electromagnet. After the main contact 8 is closed, the voltage on it disappears, but the coil 1 of the electromagnet continues to be supplied through diode 3, button 2 and capacitor 13 with a half-wave rectified mains voltage. Since the resistance of the coil 1 of the electromagnet is much greater than the resistance of diode 6, the reverse half-wave of the current passes through the capacitor 13 and diode 6, the coil 1 of the electromagnet 1 and recharges the capacitor 13. When the control button 2 is pressed, the electromagnet drops and the main contact 8 opens. The capacitor 13 is discharged to the high resistance resistor 14. The circuit is prepared for the next switching on. FIG. 2, the power supply of the electromagnet coil 1 is triggered by a half-wave rectified voltage through diode 15. Diode 16 provides for the elimination of vibration when the core is pulled in and the capacitor 13 is recharged with a reverse half-wave of current. This circuit compared to the circuit diagram of the device shown in FIG. 1, has a forcing factor of two times smaller, but somewhat simpler, since two diodes are installed in the circuit. Thus, in the described device, capacitance is used as a powerless ballast. This makes it possible to obtain a high force ratio and to reduce the consumption of active power in the working mode. In addition, the presence in the power circuit of a button with a closing contact provides protection for the false triggering of an electromagnet when spontaneous voltage is applied to the terminals of the contactor. The device uses the main closing contact to automatically switch the power of the electromagnet from overvoltage at the time of starting to lower during operation. This greatly increases the reliability of the device. The invention can also be used in multi-pole contactors if the supply contactor has the neutral wire connected to the zero point of the load, or in two-pole contactors commuting two phases of a three-phase load, the third phase of which is permanently connected to the source Itani. The use of the invention allowed to increase the reliability of power supply devices for electromagnetic drives of various automation systems. Formula of the invention. A device for powering an electromagnet of an alternating current contactor containing a source, powering an alternating shock with zero and phase clamps, terminals for connecting the main contact of the contactor, terminals for connecting the coil electromagnet, terminals for connecting the load, the rectifier, and the terminals for connecting the main circuit to the contactor stroke and the load The switches are connected in series and connected between the zero and phase terminals of the AC power source, which is so that, in order to increase its reliability, the RS chain and two control buttons with closing and opening contacts are inserted into the device, the control button with the opening contact is on: in series with the terminals for connecting the electromagnet coil, the specified series is connected to the rectifier, which is connected via the control button with the short-circuit contact parallel terminals for connecting the main contact of the contactor, and parallel R-C-chain is connected between the zero terminal of the AC power source and the point of connection of the rectifier with the terminals for connecting the coil of the electromagnet. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 3.790.862, cl. 317-148, 1974.

2.Патент ФРГ W 1271829, кл. 21 дг, 2/01, 1968.2. The patent of Germany W 1271829, cl. 21 DG, 2/01, 1968.