DE1193539B

DE1193539B - Steuereinrichtung fuer einen Elektromagneten

Info

Publication number: DE1193539B
Application number: DES76719A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Eissfeldt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-11-16
Filing date: 1961-11-16
Publication date: 1965-05-26
Also published as: CH395337A

Description

Steuereinrichtung für einen Elektromagneten Es ist bekannt, Elektromagneten mit Hilfe elektronischer Mittel, wie beispielsweise Röhren, Transistoren oder auch Kippstufen, bestehend aus derartigen Bauelementen, zu steuern. Im besonderen ist es auch bekannt, den Erregerstrom eines Magneten auf einen niedrigeren Wert zu schalten, sobald die Anzugsbewegung des Ankers des Magneten beendet ist. Zu diesem Zweck wurde ein Hilfsanker verwendet, der in einer Hilfsspule und in dem Eisenkreis des Magneten beweglich so angeordnet ist, daß er eine geringfügige Bewegung ausführt, sobald der Magnetfluß über den Hilfsanker einen bestimmten Grenzwert erreicht, was immer dann der Fall ist, wenn der Hauptanker angezogen ist. Durch die Bewegung des Hilfsankers in der Hilfsspule wird ein Impuls erzeugt, mit dessen Hilfe ein bistabiles System gesteuert wird, durch das wiederum ein Widerstand in den Erregerkreis des Magneten geschaltet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, am Ende der Anzugsbewegung des Ankers eines Elektromagneten mit rein elektronischen Mitteln einen Impuls zu erzeugen, der zu Steuerzwecken verwendet werden kann.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleichsübertrager mit drei Wicklungen vorgesehen ist, daß die Erregerwicklung des Magneten über eine dieser Wicklungen gespeist wird, daß eine elektrische Nachbildung vorgesehen ist, deren Zeitkonstante der des Erregerstromkreises des Magneten entspricht und die über eine weitere Wicklung des Transformators dem Erregerkreis des Magneten so parallel geschaltet ist, daß die von dem Erregerstrom und von dem Strom der Nachbildung im Kern des Transformators hervorgerufenen Flüsse einander entgegenwirken, und daß der Transformator eine dritte Wicklung trägt, an der ein Impuls auftritt, sobald die Bewegung des Ankers beendet ist.
Der von der dritten Wicklung gelieferte Impuls wird vorzugsweise über einen Impulsformer einer bistabilen Kippstufe zugeführt, mit deren Hilfe der Stromkreis für den Elektromagneten und für die Nachbildung geöffnet oder geschlossen werden kann. Bei einer derartigen Einrichtung wird dann die Erregung des Magneten zwangläufig immer erst nach vollständiger Beendigung der Ankerbewegung abgeschaltet. Andererseits ist ebenfalls sichergestellt, daß der Erregerstrom nicht länger fließt, als es unbedingt für ein einmaliges Durchziehen des Ankers notwendig ist. Eine solche Arbeitsweise ist besonders von Bedeutung, wenn mit dem Anker des Magneten die Fortbewegung eines Lochstreifens gesteuert wird.
Als elektrische Nachbildung wird vorzugsweise eine Drossel in den Parallelstromkreis gelegt, wobei dieser Parallelstromkreis so bemessen ist, wie der Erregerstromkreis.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Anordnung ist in der Zeichnung (F i g. 1 und 2) schematisch dargestellt. Mit 3 ist hierbei der Arbeitsmagnet bezeichnet, der über ein kontaktloses Schaltelement 1 aus einer Stromquelle 7 gespeist wird. Mit 4 ist hierbei eine Nachbildung des Schaltmagneten dargestellt, deren Induktivität und Ohmscher Widerstand so bemessen sind, daß in einer bestimmten Stellung des Ankers, beispielsweise bei festgehaltenem Anker, die Stromkurven in den beiden Kreisen sich decken. In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, hierbei der Nachbildung einen erheblich höheren Ohmschen Widerstand zu geben, wobei unter Umständen erforderlich sein kann, noch einen Zwischentransformator anzuordnen. Mit 2 ist ein Vergleichsübertrager bezeichnet, dessen Wicklung 23 mit der Wicklung des Magneten 3 in Reihe geschaltet ist und dessen Wicklung 24 mit dem Abbild 4, jedoch in entgegengerichtetem Sinne in Reihe geschaltet ist, wobei diese beiden Kreise zueinander parallel liegen. Die dritte Wicklung 21 des Vergleichsübertragers ist über einen Impulsformer 5 mit einem Eingang des kontaktlosen Schaltelements 1 verbunden, so daß, sobald ein ausreichender Impuls hierin entsteht, das Schaltelement wieder ausgeschaltet wird.
In F i g. 2 ist der Verlauf des Stromes in den einzelnen Stromkreisen über der Zeit dargestellt. Hierbei bedeutet IM die Stromkurve in der Spule des Arbeitsmagneten mit frei beweglichem Anker, IN die Stromkurve der Nachbildung. Diese stimmt auch mit der Stromkurve des Arbeitsmagneten bei festgehaltenem Anker überein. ID ist der Differenzstrom, also die Stromkurve am Ausgang des Vergleichsübertragers. Die Ansprechzeit des Arbeitsmagneten ist hierbei mit tA bezeichnet. Es ist aus diesen Diagrammen zu ersehen, daß bei bewegtem Anker kurz vor Beendigung des Arbeitshubes der Differenzstrom eine große Änderungsgeschwindigkeit aufweist, so daß über den Impulsformer 5 dem kontaktlosen Schaltglied 1 ein Impuls von solcher Art aufgegeben wird, daß das Schaltelement, beispielsweise die bistabile Kippstufe, wieder in ihre Ausgangsstufe zurückfällt.
Ein besonderer Vorteil der neuen Anordnung besteht auch darin, daß bei sehr langsamen. Ankerbewegungen die Änderungsgeschwindigkeit des Differenzstromes gering ist, infolgedessen kein für die Umschaltung des Schaltgliedes ausreichender Impuls zustande kommt, also der Antrieb stehenbleibt. Dies kann in einfacher Weise für eine Anzeige etwaiger überlastungen oder sonstiger Störungen ausgewertet werden.
Die Wiedereinschaltung des Antriebs erfolgt durch einen Impuls über den Eingang 6 des kontaktlosen Schaltgliedes. Sofern dauernd Impulse auf diesen Eingang gegeben werden, ist eine fortlaufende Arbeitsweise gesichert, andernfalls kann aber durch die Folge der auf diesen Eingang des Schaltgeräts gegebenen Impulse der Arbeitstakt des Magneten beliebig geschaltet werden. Derartige Schaltmagneten eignen sich für viele Anwendungszewcke, beispielswiese für die Weiterbewegung von Lochstreifen bzw. perforierten Filmen u. dgl.

Claims

Patentansprüche: 1. Steuereinrichtung für einen Elektromagneten, mit einer bistabilen Kippstufe zur Änderung. der Erregung nach Vollendung der Bewegung des Ankers, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vergleichsübertrager (2) mit drei Wicklungen (21, 22, 23) vorgesehen ist, daß die Erregerwicklung des Magneten (3) über eine dieser Wicklungen (23) gespeist wird, daß eine elektrische Nachbildung (4) vorgesehen ist, deren Zeitkonstante der des Erregerkreises -des Magneten entspricht und die über eine weitere Wicklung (24) des Transformators (2) dem Erregerkreis des Elektromagneten so parallel geschaltet ist, daß die von dem Erregerstrom und von dem Strom der Nachbildung im Kern des Transformators hervorgerufenen Flüsse einander entgegenwirken, und daß der Transformator (2) eine dritte Wicklung (21) trägt, an der ein Impuls auftritt, sobald die Bewegung des Ankers beendet ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Wicklung (21) abgegriffene Impuls über einen Impulsformer (5) einer bistabilen Kippstufe (1) zugeführt wird, mit der die Speisung des Elektromagneten und der Nachbildung ein- und ausgeschaltet wird.
3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Nachbildung eine Drossel (4) dient.
4. Durch eine Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gesteuerter Elektromagnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Magneten mit einem Greifer für den Vorschub eines Lochstreifens verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1075 739, 1051326.