DD147016A1

DD147016A1 - Schaltungsanordnung zur schnellerregung von elektromagneten

Info

Publication number: DD147016A1
Application number: DD21684379A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Fleischer
Original assignee: Siegfried Fleischer
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1981-03-11
Also published as: DE3031659A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagneten, insbesondere zur Schnellerregung von elektromagnetischen Kupplungen in Werkzeugmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, mit geringem technischem Aufwand mehrere Elektromagnete in einer Steuerung schnell zu erregen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagneten zu schaffen, die bei geringen zusaetzlichen Verlustleistungen und ohne wesentlichen Mehraufwand an zusaetzlichen Bauelementen eine effektive Schnellerregung von mehreren Elektromagneten gewaehrleistet. Dies wird dadurch erreicht, dasz in Reihe mit der Spule des Elektromagneten und einem Thyristor ein Kondensator geschaltet ist, dem eine fuer den Laststrom in Fluszrichtung gepolte Diode parallelgeschaltet ist und der ueber einen Widerstand an einer zusaetzlichen leistungsschwachen Spannungsquelle angeschlossen ist. Beim Einschalten des Thyristor entlaed sich der Kondensator im Lastkreis und legt eine erhoehte Spannung an die Spule des Elektromagneten, was zur gewuenschten Schnellerregung fuehrt. Anwendungsgebiet: Elektromagnetische Kupplungen in Werkzeugmaschinen und anderen Maschinen.

Description

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Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagneten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagnaten, insbesondere zur Schnellerregung von elektromagnetischen Kupplungen in Werkzeugmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen In der Zeitschrift Elektric (1971/H.6-S.219.u. 1975/H.8-S.431) sind verschiedene Methoden zur Schnellerregung von Elektromagneten beschrieben.

Mit Hilfe einer Kondensator-Widerstandskombination kann zur Schnellerregung ein Schwingkreis aufgebaut werden, der die Magnetspule einbezieht, wobei die Schwingung nach einer bestimmten Zeit abgebrochen werden muß. Durch die Erzeugung einer Stromschwingung wird eine große Stromänderungsgeschwindigkeit erreicht.

Es ist weiterhin möglich, eine Schnellerregung durch eine Zusatzstromquelle mit höherer Spannung, die nur im ersten Moment wirkt und durch einen separaten Schalter impulsmäßig eingeschaltet wird, zu erreichen.

Bei der Möglichkeit der Übererregung durch Überspannung beträgt die angelegte Spannung ein Vielfaches der Nennspannung. Bei Erreichen des Nennstromes ist zu gewährleisten, daß der Strom in den Erregerwicklungen begrenzt

wird, wobei zur Begrenzung des Stromes zusätzliche Schaltelemente erforderlich sind.

Nachteilig bei allen aufgeführten Methoden ist, daß zusätzliche Verlustleistungen entstehen. Das äußert sich bspvii» bei der Schnellerregung durch einen Schwingkreis in höheren ohm'sehen- und Wirbelstromverlusten. Weiterhin tritt eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrades ein«

Bei der mehrfachen Anwendung der einzelnen aufgeführten Methoden in einer Anlage tritt, bedingt durch die für jeden Zweig notwendigen zusätzlichen, sich wiederholenden Bauelemente, ein höherer technischer Aufwand ein.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit geringem technischem Aufwand mehrere Elektromagnete in einer Steuerung schnell zu erregen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagneten zu schaffen, die bei geringen zusätzlichen Verlustleistungen und ohne wesentlichen Mehraufwand an zusätzlichen Bauelementen eine effektive Schnellerregung von mehreren Elektromagneten gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird dies ,dadurch erreicht, daß in Reihe mit der Spule des Elektromagneten und dem Thyristor ein Kondensator geschaltet ist, dem eine für den Laststrom in Flußrichtung gepolte Diode parallelgeschaltet ist und der über einen an sich bekannten Widerstand an einer zusätzlichen leistungsschwachen Spannungsquelle angeschlossen ist·

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In

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der zugehörigen Zeichnung ist das Schaltbild der erfindungsgemäßen Lösung dargestellt.

Die Schaltungsanordnung ist folgendermaßen aufgebaut: An einer Spannungsquelle U (pulsierende Gleichspannung) sind mehrere Zweige 1 zur Speisung von Elektromagneten 2 angeschlossen, wobei ein Zweig 1 aus einer Reihenschaltung eines Thyristors 3, eines Kondensators 4, dem eine Diode 5 parallelgeschältet ist und der Spule des Elektromagneten 2, dem eine Löschdiode 6 parallelgeschaltet ist, besteht. Zusätzlich ist an dem Minusanschluß des Kondensators 4, der an der Kathode des Thyristors 3 liegt, ein .Widerstand 7 angeschlossen, der zu einer zusätzlichen leistungsschwachen Spannungsquelle U- führt. Die Wirkungsweise ist folgende:

Im ausgeschalteten Zustand (Thyristor 3 nicht gezündet) ist der in Reihe mit der Spule des Elektromagneten 2 liegende Kondensator 4, der durch eine im stationären Betrieb in Durchlaßrichtung gepolten Diode 5 überbrückt wird, auf die dargestellte Polarität über den Widerstand 7 aufgeladen. Das wird durch eine leistungsschwache Spannungsquelle U₂, die gleichzeitig auch die Kondensatoren der anderen schnell zu erregenden Stromkreise speist, erreicht. Die Polarität des aufgeladenen Kondensators 4 muß so sein, daß sich im gesamten Laststromkreis eine höhere Spannung als die Betriebsspannung ergibt. Wird nun der Thyristor 3 eingeschaltet, entlädt sich der Kondensator im Lastkreis und legt damit an die Spule des Elektromagneten 2 eine erhöhte Spannung an. Im aufgezeigten Ausführungsbeispiel ist U =24V und U_= -50V. Damit ergibt sich eine Gesamtspannung von U +U_s 74V. Dieser dreifach höhere Spannungswert erzeugt einen großen Stromanstieg und damit kommt es zur gewünschten Schnellerregung. Nach Entladung des Kondensators 4 übernimmt die Diode 5 den Laststrom. Dabei stellt sich auf dem Kondensator 4 eine Spannung ein, die der Flußspannung der Diode 5 entspricht und die eine der ursprünglichen entgegengesetzte Polarität hat» Diese kleine Span-

nung entgegengesetzter Polarität ist für einen Elektrolytkondensator nicht schädlich. Am Widerstand 7 entsteht jetzt die höchste Verlustleistung während des Zyklusses, die aber absolut nicht groß ist, da der Widerstand 7 entsprechend hochohmig gewählt werden kann.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen einmal darin, daß nahezu keine zusätzlichen Verlustleistungen entstehen. Weiterhin ist von Vorteil, daß mit einer zusätzlichen leistungsschwachen Spannungsquelle mehrere Schnellerregungskreise höherer Leistung gespeist werden können. Der zusätzliche Aufwand an Bauelementen ist ge-. ring, wodurch der technische Aufwand klein bleibt. Darüberhinaus ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung auch bei größeren zu schaltenden Elektromagneten möglich.

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Claims

Erfindungsanspruch

!»Schaltungsanordnung zur Schnellerregung von Elektromagneten, insbesondere zur Schnellerregung von elektromagnetischen Kupplungen in Werkzeugmaschinen, die einen mechanischen oder elektronischen Schalter und einen gegen Spannung geschalteten Widerstand enthält, gekennzeichnet dadurch, daß in Reihe mit der Spule des Elektromagneten (2) und dem Thyristor (3) ein Kondensator (4) geschaltet ist, dem eine für den Laststrom in Flußrichtung gepolte Diode (5) parallelgeschaltet ist und der über den Widerstand (7) an einer zusätzlichen leistungsschwachen Spannungsquelle (Up) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Seiie Zeichnungen