DE2100837C3 - Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten - Google Patents
Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-ElektromagnetenInfo
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- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/18—Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
- H01F7/1805—Circuit arrangements for holding the operation of electromagnets or for holding the armature in attracted position with reduced energising current
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Description
40
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten, dessen
Wicklung über zwei Schalter alternativ an eine Quelle für eine Anzugspannung oder eine Quelle für
eine Haltespannung anschließbar ist, wobei die Umschaltung von der Anzugspannung auf die Haltespannung
in Abhängigkeit von einer Spannung erfolgt, die von einem mit der Wicklung in Reihe liegenden Widerstand
abgenommen wird.
Die für Gleichstrommagneten erforderliche Haltcspannung
ist niedriger als die Anzugspannung zum Einschalten der Magnete. Es wird daher angestrebt, die
hohe Anzugspannung, nachdem der Magnet angezogen hat, auf die niedrigere Haltespannung umzuschalten.
Aus der GB-PS 1 095 603 ist nun eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der eine Magnetwicklung mit
einem Widerstand in Reihe geschaltet ist und die an diesem Widerstand abfallende Spannung differenziert
wird, so daß am Knick der Strom-Zeit-Einschaltkurve ein Signal erhalten wird, das zum Unterbrechen des Erregungsstromes
des Magneten verwendet wird. Voraussetzung bei dieser bekannten Schaltungsanordnung
ist jedoch, daß der Gradient der Strom-Zeit-Funktion (l5
durch »Null« gehl, d. h. abrupt vom Negativen ins Positive
wechselt.
Ferner ist aus der IR-PS 1 382 040 eine Schaltungsanordnung
zur Erregung eines Solenoids bekannt, wobei zwei Schaltkreise vorgesehen sind, von denen einer
dazu dient, dem Solenoid einen hohen Erregungsstrom zuzuführen, während der andere Schaltkreis nach der
Erregung des Solenoids einen niedrigeren Haltestrom an dieses legt.
Bei Elektromagneten mit hoher Erregung ändert sich die Charakteristik der Strom-Zeit-Funktion nun derart,
daß kein negativer Gradient mehr auftritt, d. h., der
Gradient bleibt immer, jedoch schwächer oder stärker, positiv. Die Strom-Zeit-Kurve hat daher bei derartigen
Elektromagneten in der Regel keinen ausgeprägten Knick mehr.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art
anzugeben, die es ermöglicht, insbesondere bei Elektromagneten mit hoher Erregung einen Schaltimpuls zu
erzeugen, wobei außerdem Nullpunktfehler unterdrückt werden solien.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht. daß die von dem Widerstand abgegriffene Spannun.
mittels zweier Operationsverstärker zweimal differenziert wird, daß der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers
mit einem Eingang eines UND-Gliedes verbunden ist, daß zur Unterdrückung von Nullpunktfehlern
ein Schwellwertschalter vorgesehen ist, dessen Eingangsspannung von dem Widerstand abgegriffen
wird und dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes verbunden ist, und daß der Ausgang
des UND-Gliedes an einen Eingang eines Flipflops angeschlossen ist, dessen Ausgang die Schalter steuert.
Die Erfindung ermöglicht es, auch bei Elektromagneten mit hoher Erregung, z. B. bei schnell schaltenden
Magnetventilen, einen ausgeprägten Schaltimpuls zu erzeugen, der für die Umschaltung von der Anzugspannung
auf die Haltespannung ausreicht, wobei NuII-punktfehler
ausgeschaltet sind.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert, in
der
F i g. 1 die Strom-Zeit-Kurve beim Einschalten eines Gleichstrommagneten zeigt;
F i g. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
Fig. 1 zeigt eine typische Strom-Zeit-Einschaltkurve
50 beim Einschalten eines Gleichstrom-Elektromagneten. Auf der Abszisse sind hierbei die Zeit t und auf der
Ordinate der Strom i aufgetragen. Die charakteristische Unstetigkeitsstelle bei to bezeichnet den Moment
des Aufpralls des Ankers auf das Gegenstück. Durch zweimalige Differentiation der Einschaltkurve 50 entsteht
im Verlauf der Kurve cPi/dt2 bei t\ eine Spitze
über t. Diese Spitze wird zum Umschalten der hohen Anzugspannung auf die niedrigere Haltespannung verwendet.
Bei der Schaltungsanordnung 10 nach F i g. 2 kann der zu schaltende Gleichstrommagnet 16 über einen
Schalter 12, beispielsweise einen Transistorschalter, an die Anzugspannung U\ oder über einen Schalter 14,
beispielsweise ebenfalls ein Transistorschalter, an die Haltespannung Ui gelegt werden
Ein von einer Steuereinheit 40 kommender Steuerimpuls schaltet über ein UND-Glied 30 den Schalter 12
ein, wodurch der Gleichstrommagnet 16 an die Anzugspannung lh gelegt wird. Der Gleichstrommagnet
zieht daraufhin an. In Reihe mit dem Gleichstrommagneten
Ib liegt ein niederohmigcr Widerstand 18 (z. I).
etwa 1 Ohm), an welchem eine dein Hinschaltstrom
proportionale Spannung abgegriffen wird. Diese Spannung wird in Operationsverstärkern 20 und 22 zweimal
differenziert, wodurch man am Ausgang des Opera tionsverstärkers 22 bei U die obengenannten Spannungsspitze
erhält. Der Ausgang des Operationsverstärkers 22 ist an einen Eingang e'-nes UND-Gliedes 26
gelegt, dessen anderer Eingan« mit dem Ausgang eines
Schwellwertschalters 24 verbunden ist, dessen Eingangsspannung von dem Widerstand 18 abgegriffen
wird. Durch den Schwellwertschalter 24 werden, da eine ideale Differentiation insbesondere bei r = 0 nur
schv'erig realisierbar ist, Nullpunktsfehler unterdrückt. Der Schwellwertschalter 24 schaltet hierzu kurz nach
der Zeit ; = 0 dem mit ihm verbundenen Eingang des UND-Gliedes 26 von logisch 0 auf L
Das UND-Glied 2ö gibt somit im Zeitpunkt fA ein
kurzzeitiges Signal ab. Dieses Signal wird benutzt, um einen Flipflop 28 umzuschalten. Durch die Umschaltung
des Flipflops 28 wird das bisher auf Durchgang geschaltete UND-Glied 30 gesperrt und der Schalter
12 ausgeschaltet. Gleichzeitig wird der Schalter 14 durch das Flipflop 28 eingeschaltet. Hierdurch wird der
Gleichstrommagnet 16 an die Haltespannung Ui gelegt.
Das Flipflop 28 ist ferner mit der Steuereinheit 40 verbunden. Es wird durch eine negative Flanke des von
dieser abgegebenen Steuerimpulses in seine Ausgangslage zurückgeschaltet. Hierdurch wird auch der Schalter
14 ausgeschaltet, womit die Schaltungsanordnung 10 für das nächste Steuersignal betriebsbereit ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten, dessen Wicklung
über zwei Schalter alternativ an eine Quelle für eine Anzugspannung oder eine Quelle für eine Haltespannung
anschließbar ist, wobei die Umschaltung von der Anzugspannung auf die Haltespannung in
Abhängigkeit von einer Spannung erfolgt, die von einem mit der Wicklung in Reihe liegenden Widerstand
abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die von dem Widerstand (18) abgegriffene Spannung mittels zweier Operationsverstärker
(20, 22) zweimal differenziert wird, daß der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers (22)
mit einem Eingang eines UND-Gliedes (26) verbunden ist, daß zur Unterdrückung von NuUpunktfeh-
!ern ein Schwellwertschalter (24) vorgesehen ist, dessen Eingangsspannung von dem Widerstand (18)
abgegriffen wird und dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes (26) verbunden ist,
und daß der Ausgang des UND-Gliedes (26) an einen Eingang eines Flipflops (28) angeschlossen ist,
dessen Ausgang die Schäker (12,14) steuert.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites UND-Glied (30),
dessen einer Eingang an den Ausgang des Flipflops (28) und dessen anderer Eingang an eine Steuereinheit
(40) angeschlossen ist, während sein Ausgang mit dem Schalter (12) für die Anzugspannung (Ui)
verbunden ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer Eingang des
Flipflops (28) mit der Steuereinheit (40) verbunden ist, so daß eine negative Flanke des von dieser abgegebenen
Steuerimpulses das Flipflop in seine Ausgangslage zurückschaltet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712100837 DE2100837C3 (de) | 1971-01-09 | 1971-01-09 | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712100837 DE2100837C3 (de) | 1971-01-09 | 1971-01-09 | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2100837A1 DE2100837A1 (de) | 1972-07-20 |
DE2100837B2 DE2100837B2 (de) | 1974-09-26 |
DE2100837C3 true DE2100837C3 (de) | 1975-05-15 |
Family
ID=5795468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712100837 Expired DE2100837C3 (de) | 1971-01-09 | 1971-01-09 | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Gleichstrom-Elektromagneten |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2100837C3 (de) |
Families Citing this family (7)
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US4437053A (en) * | 1982-05-10 | 1984-03-13 | Diasonics (Nmr) Inc. | Gradient power supply |
CH664232A5 (de) * | 1984-05-23 | 1988-02-15 | Sodeco Compteurs De Geneve | Verfahren und schaltungsanordnung zur steuerung eines elektromagneten. |
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-
1971
- 1971-01-09 DE DE19712100837 patent/DE2100837C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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