CZ307216B6 - Zapojení pro úsporný provoz elektromagnetického stykače - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zapojení, které umožňuje úsporný provoz elektromagnetického stykače běžně používaného v elektrotechnice a energetice.

Dosavadní stav techniky

Ke spínání větších výkonů se používají stykače, což jsou vlastně výkonová relé, ovládaná průchodem proudu cívkou jejich elektromagnetu. Cívka elektromagnetu je napájena střídavým napětím 230 Voltů a odebírá po celou dobu sepnutí stykače nezanedbatelný příkon, který činí u malých stykačů do 100 ampérů cca 13 Wattů, což v případě stykače pro topení dělá cca 100 kWh ročně! Spotřebu stykače platí uživatel, protože stykače jsou až za elektroměrem.

Existuje také napájení cívky stykače stejnosměrným proudem přes sériový odpor. Při tomto způsobuje sice odstraněn brum, ale značný výkon se v odporu ztrácí. Tento způsob se ale úplně běžně nepoužívá.

Nevýhodou současně používaného zapojení stykačů je tedy zejména jejich neekonomický provoz, ale také brum 50 Hz, způsobený právě napájením střídavým napětím, kvůli kterému se stykače často vyměňují.

Podstata vynálezu

Všechny uvedené nedostatky eliminuje zapojení, které umožňuje úsporný provoz elektromagnetického stykače podle vynálezu, jehož podstata spočívá ve využití jinak nepoužívaných pomocných kontaktů stykače spolu s kondenzátorem a diodou a to tak, že mezi rozpínací kontakt a společný vodič je přivedeno původní ovládací napětí 230V a mezi spínací kontakt a společný vodič je přivedeno podstatně nižší udržovací napětí získané transformátorem nebo ještě výhodněji kondenzátorem, přičemž zbylé kontakty jsou spolu propojeny a současně spojeny s anodou diody, jejíž katoda přivádí usměrněné napětí na kladný pól kondenzátoru, spojený s jedním vývodem cívky stykače a záporný pól téhož kondenzátoru je připojen k druhému vývodu cívky stykače a současně ke společnému vodiči.

Výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že cívka stykače je nyní napájena stejnosměrným napětím, takže síťový brum je úplně odstraněn, a protože po sepnutí se připojí podstatně menší udržovací napětí, odebírá nyní cívka zlomek původního příkonu a tím se také prakticky ruší oteplování cívky stykače a současně dochází k úspoře elektrické energie a tudíž i k úspoře finanční. Další nezanedbatelnou výhodou je možnost doplnit zapojením pro úsporný provoz elektromagnetického stykače i stykače již zabudované.

Objasnění výkresů

Na obrázku 1 je znázorněno dosud používané zapojení stykače. Mezi svorku U1 a G je zapojeno ovládací napětí 230V.

Na obrázku 2 je znázorněno principiální zapojení podle vynálezu.

Na obrázku 3 je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde je udržovací napětí U2 získáváno pomocí transformátoru.

- 1 CZ 307216 B6

Na obrázku 4 je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde je udržovací napětí U2 získáváno pomocí kondenzátoru C2 a diody D2.

Na obrázku 5 je znázorněn příklad provedení vynálezu, kde je udržovací napětí U2 získáváno pomocí dvou běžných signálkových transformátorů typu TR2 a zapojení je doplněno o indikaci sepnutí stykače.

Příklady uskutečnění vynálezu

Zapojení podle vynálezu podle obrázku 2 má ovládací napětí U1 přivedeno jednak na primární vinutí transformátoru Tri, jednak na první vývod rozpínacího kontaktu Kr stykače a udržovací napětí U2 ze sekundárního vinutí transformátoru Tri má přivedeno na první vývod spínacího kontaktu Ks stykače, přičemž druhé vývody primárního i sekundárního vinutí transformátoru Tri jsou spolu propojeny a připojeny na společný vodič G, přičemž druhý vývod rozpínacího kontaktu Kr stykače a druhý vývod spínacího kontaktu Ks stykače jsou spolu propojeny a je k nim připojena anoda diody Dl, jejíž katoda je připojena k jednomu vývodu ovládací cívky Re stykače, kam je také plusovým pólem připojen elektrolytický kondenzátor Cl, jehož záporný pól je připojen k druhému vývodu ovládací cívky Re stykače a současně ke společnému vodiči G, který je též společným vodičem ovládacího napětí Lil i udržovacího napětí LJ2.

Po přivedení napětí LU na rozpínací kontakt Kr stykače se přes diodu Dl začne nabíjet kondenzátor CL Když napětí na kondenzátoru Cl dosáhne velikosti, při které elektromagnet přitáhne kotvu, rozepne rozpínací kontakt Kr stykače, čímž je nyní ovládací napětí U1 odpojeno a sepne spínací kontakt Ks stykače, přes nějž je nyní na anodu diody Dl připojeno udržovací napětí U2 z transformátoru Tri.

Zapojení podle vynálezu podle obrázku 3 má ovládací napětí U1 přivedeno jednak na první vývod rozpínacího kontaktu Kr stykače, jednak na kondenzátor C2, jehož druhý vývod je připojen na první vývod spínacího kontaktu Ks stykače a současně na katodu diody D2, jejíž anoda je připojena na společný vodič G, přičemž druhý vývod rozpínacího kontaktu Kr stykače a druhý vývod spínacího kontaktu Ks stykače jsou spolu propojeny a je k nim připojena anoda diody Dl, jejíž katoda je připojena k jednomu vývodu ovládací cívky Re stykače, kam je také plusovým pólem připojen elektrolytický kondenzátor Cl, jehož záporný pól je připojen k druhému vývodu ovládací cívky Re stykače a současně ke společnému vodiči G, který je též společným vodičem pro ovládací napětí IJ_L.

Po přivedení napětí U1 na rozpínací kontakt Kr stykače se přes diodu Dl začne nabíjet kondenzátor CL Když napětí na kondenzátoru Cl dosáhne velikosti, při které elektromagnet přitáhne kotvu, rozepne rozpínací kontakt Kr stykače, čímž je nyní ovládací napětí U1 odpojeno a sepne spínací kontakt Ks stykače, přes nějž nyní na anodu diody Dl prochází kondenzátorem C2 proud, jehož velikost je daná kapacitou kondenzátoru C2 a kmitočtem síťového napětí. Záporné půlvlny jsou svedeny diodou D2 k zemi a kladné půlvlny po usměrnění prochází cívkou stykače Re a vytvoří na ní udržovací napětí U2. Toto provedení je velmi výhodné - je nejúspornější, nejméně náročné na prostor a kapacitní zdroj zlepšuje účiník „fí.

Průmyslová využitelnost

Zapojení, umožňující úsporný provoz elektromagnetického stykače lze využít zcela univerzálně všude, kde se tyto stykače používají ajeho i dodatečným instalováním uspořit energii.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zapojení pro úsporný provoz elektromagnetického stykače, využívající pomocné kontakty stykače, vyznačující se tím, že ovládací napětí (Ul) je přivedeno na rozpínací kontakt stykače (Kr) a udržovací napětí (U2) je přivedeno na spínací kontakt stykače (Ks), přičemž výstupy kontaktů (Kr) a (Ks) jsou spolu propojeny a je k nim připojena anoda diody (Dl), jejíž katoda je připojena k jednomu vývodu ovládací cívky (Re) stykače, kam je také plusovým pólem připojen elektrolytický kondenzátor (Cl), jehož záporný pól je připojen k druhému vývodu ovládací cívky (Re) stykače a současně ke společnému vodiči (G), který je též společným vodičem ovládacího napětí (U1) a udržovacího napětí (U2).
2. 2. Zapojení pro úsporný provoz elektromagnetického stykače podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací napětí (Ul) je přivedeno jednak na primární vinutí transformátoru (Tri), jednak na rozpínací kontakt (Kr) a udržovací napětí (U2) ze sekundárního vinutí transformátoru (Tri) je přivedeno na spínací kontakt (Ks) stykače, přičemž druhé vývody primárního i sekundárního vinutí transformátoru (Tri) jsou spolu propojeny a připojeny na společný vodič (G).
3. 3. Zapojení pro úsporný provoz elektromagnetického stykače podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací napětí (Ul) je přivedeno jednak na rozpínací kontakt stykače (Kr), jednak na kondenzátor (C2), jehož druhý vývod je připojen na spínací kontakt stykače (Ks) a současně na katodu diody (D2), jejíž anoda je připojena na společný vodič (G).