SU951458A1 - Device for controlling electromagnet - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ(54) DEVICE FOR CONTROLLING AN ELECTROMAGNET

1one

Изобретение относитс  к электроаппаратостроению и может быть использовано дл  управлени  электромагнитами контакторов, магнитных пускателей и реле.The invention relates to electrical equipment and can be used to control the electromagnets of contactors, magnetic starters and relays.

Известны устройства дл  форсированного включени  электромагнита, питающегос  от источника переменного тока через выпр митель , содержащее обмотку, шунтированную диодом, транзисторный ключ, соединенный последовательно с этой обмоткой, резистор и стабилитрон, включенные последовательно в цепь базы транзистора, вспомогательный контакт, щунтирующий транзисторный ключ на период включени  электромагнита 1.Devices are known for forcing an electromagnet powered by an alternating current source through a rectifier containing a winding diode bridged, a transistor switch connected in series with this winding, a resistor and a zener diode connected in series to the base of the transistor, auxiliary contact, a bypass transistor switch for a period turn on the electromagnet 1.

Недостатками известных устройств  вл ютс  повышенный износ вспомогательного контакта, разрывающего пусковой ток в обмотке электромагнита, возможность отпадани  электромагнита при относительно небольшом случайном уменьщении напр жени  источника питани  в тех случа х, когда по услови м форсировки напр жение стабилизации стабилитрона выбрано близким к номинальному амплитудному значению напр жени  источника питани . The disadvantages of the known devices are the increased wear of the auxiliary contact breaking the starting current in the electromagnet winding, the possibility of the electromagnet falling off with a relatively small accidental decrease of the power supply voltage in those cases when the stabilization voltage of the Zener diode is chosen close to the nominal amplitude value power source

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  управлени  электромагнитом- , содержащее выводы дл  подключени  источника выпр мленного напр жени  выводы дл  подключени  обмотки электромагнита, выводы дл  подключени  вспомогательного контакта электромагнита, транзисторный ключ, цепь из соединенных последовательно резистора и стабилитрона, цепь из соединенных последовательно резистора и выводов дл  подключени  вспомогательных контактов электромагнита, второй транзистор, второй стабилитрон, диоды и делитель напр жени  2.Closest to the present invention is an electromagnet control device, comprising terminals for connecting a source of rectified voltage, terminals for connecting an electromagnet winding, terminals for connecting an auxiliary contact of an electromagnet, a transistor switch, a circuit from a series-connected resistor and a zener diode, a chain of series-connected resistors and pins for connecting auxiliary contacts of an electromagnet, a second transistor, a second zener diode, diodes and a voltage divider 2

Недостатком этого устройства  вл етс  большое количество элементов схемы и необходимость включени  мощного высоковольтного стабилитрона в цепь базы первого транзистора в случа х, когда обмотка электромагнита должна питатьс  от источника с высоким уровнем напр жени .A disadvantage of this device is a large number of circuit elements and the need to include a powerful high voltage Zener diode in the base circuit of the first transistor in cases where the electromagnet winding must be powered from a source with a high voltage level.

20 Цель изобретени  - упрощение устройства .20 The purpose of the invention is to simplify the device.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  электромагнитом , содержащее выводы дл  подключени This goal is achieved by the fact that a device for controlling an electromagnet, containing terminals for connecting

источника выпр мленного напр жени , выводы дл  подключени  вспомогательного контакта электромагнита, выводы дл  подключени  обмотки электромагнита, включенные последовательно с выводами дл  подключени  источника выпр мленного напр женин через один транзистор, эмиттер которого соединен с одним из выводов дл  подключени  источника выпр мленного напр жени  и с эмиттером другого транзистора , резистор, стабилитрон и диод, включенный параллельно выводам дл  подключени  обмотки электромагнита, введена цепь из двух последовательно соединенных резисторов , включенна  между базой первого транзистора и другой клеммой дл  подключени  источника выпр мленного напр жени , точка соединени  резисторов этой цепи соединена с базой другого транзистора через стабилитрон и выводы дл  подключени  вспомогательного контакта, коллектор другого транзистора соединен с базой первого транзистора, а база другого транзистора под ключена к его эмиттеру, через резистор.rectified voltage source, leads for connecting an auxiliary contact of the electromagnet, leads for connecting the electromagnet winding connected in series with the leads for connecting a rectified voltage source through a single transistor, the emitter of which is connected to one of the leads for connecting the rectified voltage source and c the emitter of another transistor, a resistor, a zener diode and a diode connected in parallel to the terminals for connecting the electromagnet winding, a circuit of two is in series with The connected resistors are connected between the base of the first transistor and another terminal for connecting a rectified voltage source, the connection point of the resistors of this circuit is connected to the base of the other transistor through a zener diode and leads for connecting an auxiliary contact, the collector of the other transistor is connected to the base of the first transistor, and the base of A transistor is connected to its emitter, through a resistor.

На фиг. 1 представлена электрическа  схема устройства дл  управлени  электромагнитом; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напр жений, по сн ющие работу схемы.FIG. 1 is an electrical diagram of an electromagnet control device; in fig. 2 - time diagrams of currents and voltages, explaining the operation of the circuit.

Устройство содержит выводы 1 и 2 дл  подключени  источника выпр мленного напр жени , включенный последовательно с выводами 3 и 4 дл  подключени  обмотки 5 электромагнита транзистора 6.The device contains pins 1 and 2 for connecting a source of rectified voltage, connected in series with pins 3 and 4 for connecting the winding 5 of the electromagnet of transistor 6.

Эмиттер транзистора 6 соединен с эмиттером другого транзистора 7, а база транзистора 6 и коллектор транзистора 7 подключены к последовательно соединенным резисторам 8 и 9, обща  точка которых подключена к вспомогательному контакту 10 электромагнита, соединенному с выводом 1 через стабилитрон 11 и резистор 12. Обмотка 5 электромагнита шунтируетс  диодом 13, а дл  исключени  высокочастотных колебаний при переключении транзистора 6 предусмотрено включение конденсатора 14.The emitter of transistor 6 is connected to the emitter of another transistor 7, and the base of transistor 6 and collector of transistor 7 are connected to series-connected resistors 8 and 9, the common point of which is connected to the auxiliary contact 10 of the electromagnet connected to pin 1 via Zener diode 11 and resistor 12. Winding 5 An electromagnet is shunted by a diode 13, and to eliminate high-frequency oscillations, when switching transistor 6, a capacitor 14 is turned on.

Работа устройства осуществл етс  следующим образом.The operation of the device is as follows.

В момент подачи выпр мленного напр жени  на клеммы 1 и 2 контакт 10 разомкнут , базовый ток транзистора 7 равен нулю и он находитс  в режиме отсечки. Через резисторы 8 и 9 протекает базовый ток транзистора 6, обеспечивающий его насыщение , и напр жение от источника поступает на обмотку 5 электромагнита без ограничени , обеспечива  протекание пускового тока электромагнита. После срабатывани  электромагнита базова  цепь транзистора 7 замыкаетс  через контакт 10.At the moment the rectified voltage is applied to terminals 1 and 2, contact 10 is open, the base current of transistor 7 is zero and it is in cut-off mode. Through the resistors 8 and 9, the base current of the transistor 6 flows, ensuring its saturation, and the voltage from the source is fed to the winding 5 of the electromagnet without limitation, ensuring the flow of the starting current of the electromagnet. After the electromagnet is triggered, the base circuit of the transistor 7 is closed through pin 10.

Работа устройства в режиме удерживани  электромагнита по сн етс  временными диаграммами {(фиг. 2).The operation of the device in the holding mode of the electromagnet is explained by the time charts {(Fig. 2).

В начале полупериода изменени  напр жени  источника, когда напр жение на резисторе 8 ниже напр жени  стабилизации стабилитрона 11, транзистор 7 закрыт, а транзистор 6 открыт, происходит нарастание тока ig в обмотке 5 электромагнита. В момент времени ti происходит пробой стабилитрона 11 и отпирание транзистора 7, что приводит к запиранию транзистора 6. Ток в обмотке 5, поддерживаемый за счет ЭДС самоиндукции и замыкающийс  через диод 13, уменьщаетс  во времени. В момент времени ta стабилитрон 11 снова запираетс , транзистор 7 переходит в режим отсечки, транзистор 6 переходит снова в режим насыщени , ток в обмотке 5 электромагнита начинает увеличиватьс . При приближении мгновенного значени  напр жени  к нулю транзистор 6 закрываетс , и ток в обмотке 5 электромагнита до начала следующего полупериода поддерживаетс  за счет ЭДС самоиндукции. В следующих полупериодах процессы повтор ютс .At the beginning of the half-period of the source voltage, when the voltage on the resistor 8 is below the stabilization voltage of Zener diode 11, the transistor 7 is closed and the transistor 6 is open, the current ig in the winding 5 of the electromagnet increases. At time ti, breakdown of the zener diode 11 and the unlocking of the transistor 7 occurs, which leads to the locking of the transistor 6. The current in the winding 5, supported by self-induced emf and closed through diode 13, decreases in time. At the moment of time ta the Zener diode 11 is locked again, the transistor 7 goes into cut-off mode, the transistor 6 goes back into saturation mode, the current in the winding 5 of the electromagnet begins to increase. When the instantaneous value of the voltage approaches zero, the transistor 6 closes and the current in the winding 5 of the electromagnet is maintained by self-induction EMF until the beginning of the next half period. In the following half periods, the processes are repeated.

Использование изобретени  позвол ет упростить устройство дл  управлени  различными исполнительными механизмами с электромагнитными приводами, повысить их быстродействие и безотказность.The use of the invention makes it possible to simplify the device for controlling various actuators with electromagnetic drives, to increase their speed and reliability.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 733044, кл. Н 01 Н 47/32, 1978.1. USSR author's certificate number 733044, cl. H 01 H 47/32, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2890739/24- 07, кл. Н 01 Н 47/32, 1980 (прототип).2. USSR author's certificate for application number 2890739 / 24-07, cl. H 01 H 47/32, 1980 (prototype).