HU191072B

HU191072B - Coupling system for coupling and demagnetization of d.c. electromagnets

Info

Publication number: HU191072B
Application number: HU822679A
Authority: HU
Inventors: Vaeinoe Karjalainen
Original assignee: Karjalainen,Vaeinoe,Fi
Priority date: 1981-08-18
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1987-01-28
Also published as: CH658743A5; GB2104739B; IT8248994A0; GB2104739A; JPS5842207A; FR2511806B1; NO158767B; ES515062A0; NL8203232A; AU8707582A; NO822795L; ATA306282A; SE454629B; SE8204728L; ES8306284A1; ZA825870B; FI66701B; DD210502A1; FI812543L; SE8204728D0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Magnetisieren von gleichstromgespeisten Elektromagneten sowie zu deren Demagnetisierung mittel des nach Abschalten des Magnetisierungsstroms in der Elektromagnetspule entstehenden Selbstinduktionsstroms. Kennzeichnend fuer diese Schaltungsanordnung ist, dass der Spule des Elektromagnets zwei gepolte, durch Verbindung gleichnamiger Pole seriengeschaltete Kondensatoren parallelgeschaltet sind; dass den beiden Kondensatoren je eine Diode in Sperrichtung parallelgeschaltet ist; dass der Magnetisierungsspannung ueber die in Flussrichtung geschalteten Diode den einen der beiden Kondensatoren auflaedt, wodurch vermieden wird, dass der nach Ausschaltung des Magnetisierungsstroms in der Spule des Elektromagneten entstehende Selbstinduktionsstrom, welcher zur Polung des fraglichen Kondensators gegenpolig ist, den Kondensator beschaedigt; dass die nach Ausschaltung des Magnetisierungsstroms in der Spule des Elektromagneten durch Selbstinduktion entstehende elektrische Energie die bei parallelgeschalteten, in Reihenschaltung stehenden Kondensatoren auflaedt und deren Spannung ausgleicht; dass diese Kondensatoren der Selbstinduktionsspannung einen sehr geringen Widerstand bieten und so in der Spule des Elektromagneten einen starken Demagnetisierungsstrom verursachen.The invention relates to a circuit arrangement for magnetizing DC-powered electromagnets as well as their demagnetization means of the self-induction current resulting after switching off the magnetizing current in the electromagnetic coil. Characteristic of this circuit arrangement is that the coil of the electromagnet are two polarized, connected in series by connecting poles of the same series capacitors; that the two capacitors each have a diode connected in parallel in the reverse direction; that the magnetization voltage via the diode connected in the flow direction auflaedt the one of the two capacitors, thereby avoiding that caused by the elimination of the magnetizing current in the coil of the electromagnet self-induction current, which is opposite to the polarity of the capacitor in question, damaging the capacitor; the electrical energy produced by self-induction after elimination of the magnetizing current in the coil of the electromagnet charges the capacitors connected in parallel and balances their voltage; these capacitors provide a very low resistance to the self-induction voltage and thus cause a strong demagnetizing current in the coil of the electromagnet.

Description

A találmány tárgya kapcsolórendszer egyenárammal táplált elektromágnesek csatolására és demagnetizálására, főleg nagyteljesítményű elektromágnesek részére, valamint ezen elektromágneseknek saját önindukciós áramukkal való demagnetizálására.The present invention relates to a switching system for coupling and demagnetizing DC-supplied electromagnets, in particular for high-power electromagnets, and for demagnetizing these electromagnets with their own self-induction currents.

Az Amerikai Egyesült Államok 2.445.459. számú szabadalmi irata alapján ismeretessé vált, hogy hatásos, automatikus és komplett demagnetizálás érhető e! olyan kondenzátorral, amely az elektromágnes tekercsével párhuzamosan van kapcsolva, és e demagnetizáló hatást oly módon érik el, hogy az áramot a mágnes tekercséről lekapcsolják. Ennek a szerkezetnek az a hátránya, hogy a polarízálatlan kondenzátorok a szükséges kapacitásérték miatt igen nagy méretűek, minek következtében rendkívül drágák, és így nagyteljesítményű elektromágnesekkel való együttes alkalmazásuk igen költséges.United States 2,445,459. US Patent No. 5,123,011, discloses that effective, automatic and complete demagnetization can be achieved! with a capacitor connected in parallel with the coil of the electromagnet and this demagnetizing effect is achieved by switching off the current from the coil of the magnet. The disadvantage of this structure is that the non-polarized capacitors are very large due to the required capacity value, which makes them extremely expensive and thus very expensive to use with high-power electromagnets.

Célunk, hogy találmányunk útján egy teljesen új, és az ismert szerkezetekhez képest továbbfejlesztett kapcsolási elrendezést hozzunk létre.It is an object of the present invention to provide a completely new coupling arrangement which is improved over known structures.

A megoldandó feladat lényege, hogy lehetővé tegyük polarizált sarkú kondenzátorok alkalmazását, amelyek viszonylag kisméretűek. A kapcsolási elrendezésnek lehetővé kell tennie egyenárammal táplált elektromágnesek, nagyteljesítményű elektromágnesek demagnetizálását, éspedig az ismert megoldásokhoz képest előnyösebben.The essence of the problem to be solved is to enable the use of polarized-angle capacitors, which are relatively small. The circuit arrangement must allow the demagnetization of DC-powered electromagnets, high-power electromagnets, more advantageously than known solutions.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezést ügy alakítjuk ki, hogy két kondenzátort kötünk sorosan, majd e soros kondenzátorokat párhuzamosan kapcsoljuk az elektromágnes tekercsével, továbbá diódát kapcsolunk párhuzamosan az egyik vagy mindkét kondenzátorral és a rendszer kapcsolóját a magnetizáló áramkörben helyezzük el. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben polarizálatlan kondenzátorokat is alkalmazhatunk. Abban az esetben, ha elektrolitikus kondenzátorokat alkalmazunk, akkor az elektromágnes tekercsével párhuzamosan kapcsolt elektrolitikus kondenzátorok vannak egymáshoz kapcsolva, és polaritásukhoz képest záróirányban diódát kapcsolunk párhuzamosan az egyik vagy mindkét elektrolitikus kondenzátorral. Abban az esetben, ha elektrolitikus kondenzátorokat alkalmazunk, akkor a találmány szerinti kapcsolásra az jellemző, hogy az említett dióda az elektrolitikus kondenzátor töltésével együtt meggátolja, hogy a kondenzátor ellenkező értelmű feszültséget kapjon az önindukciós feszültség hatására. Fentiek következtében a demagnetizáló áram, amely az elektromágnes tekercsében jön létre, az önindukciós feszültség következtében megnöveli az egyik elektrolitikus kondenzátorban lévő feszültség értékét, és ez a feszültség megszünteti a másik elektrolitikus kondenzátorban lévő feszültséget.The circuit arrangement according to the invention is formed by connecting two capacitors in series, then connecting these serial capacitors in parallel with the coil of the electromagnet, and connecting a diode in parallel with one or both capacitors and placing the system switch in the magnetizing circuit. Non-polarized capacitors may also be used in the circuit arrangement of the present invention. In the case of using electrolytic capacitors, the electrolytic capacitors connected in parallel with the coil of the electromagnet are connected and a diode is connected in the closing direction in parallel with one or both of the electrolytic capacitors. In the case where electrolytic capacitors are used, the circuit according to the invention is characterized in that said diode, together with the charging of the electrolytic capacitor, prevents the capacitor from receiving an opposite voltage due to the self-induction voltage. As a result, the demagnetizing current generated in the coil of the electromagnet increases the value of the voltage in one of the electrolytic capacitors due to the self-induction voltage, and this voltage eliminates the voltage in the other electrolytic capacitor.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés két diódával ellátva, az la. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezéssel azonos működésmódú elrendezés, a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyetlen diódával, a 2a. ábra a 2. ábra szerintivel azonos működésmódú kapcsolási elrendezés, a 3., 4., 5. ábrák az 1. ábra szerinti kapcsolási elren2 dezés fcszültség/idő diagramját szemléltetik.An exemplary embodiment of the circuit arrangement according to the invention will be described in greater detail with reference to the drawings, in which Figure 1 shows two circuits of the circuit arrangement according to the invention; Figure 2 is a circuit arrangement identical to that of Figure 1; Figure 2 is a single diode circuit of Figure 2; Figures 3, 4, 5 illustrate a voltage / time diagram of the circuitry of Fig. 1.

Abban az esetben, ha az 1 áramkör — amelyet az 1. ábra szemléltet — a K kapcsolón át zárt helyzetű, akkor a VL áramforrás feszültsége az M elektromágnes L tekercsének pólusaira jut, és az áram az L tekercsen átfolyva az M elektromágnest mágnesezi. A Ci elektrolitikus kondenzátor a ü, diódán át feltöltődik akkora feszültségre, amely nagyobb, mint a VL áramforrás feszültségértéke (lásd 4. ábra T₂-T₂ időköz). AC₂ elektrolitikus kondenzátor a pulzáló egyenáram hatására a D₂ diódán ál kisebb feszültségre töltődik, mint a VL áramforrás feszültségének értéke (lásd 5. ábra Tj —T₂ időköz). Ha az 1 áramforrást a K kapcsoló kikapcsolja, akkor az elektromágneses tér energiája kisül és közben az M elektromágnes L tekercsében önindukciós feszültség keletkezik, amelynek polaritása ellentétes a VL áramforrás feszültségének polaritásához képest (lásd 3. ábra T₂-T₃ időköz). Ez az. önindukciós feszültség a D₂diódán át C₂ elektrolitikus kondenzátor töltését növeli (lásd 5. ábra T₂-T₃ időköz), míg a Cj elektrolitikus kondenzátor töltését csökkenti (lásd 4. ábra T₂-T₃időköz), aminek hatására az M elektromágnes L tekercsében lévő áram a mágnesező árammal ellenkező értelművé válik, azaz demagnetizáló árain jön létre.In the case where the circuit 1, illustrated in Figure 1, is closed via the switch K, the voltage of the current source VL is applied to the poles of the coil L of the electromagnet M and the current through the coil L magnetizes the electromagnet. The electrolytic capacitor Ci is charged through diode di, which is greater than the voltage value of the VL source (see Fig. 4, T ₂ -T ₂ interval). The electrolytic capacitor C ₂ is charged by the pulsating DC current at the diode D ₂ less than the value of the voltage of the VL source (see Fig. 5, Tj - T ₂ interval). If the power source 1 turns off the switch K, then the energy of the electromagnetic field will be discharged while the M electromagnet coil L the self-induction voltage is generated having a polarity opposite to that of the VL power source voltage of the polarity (see Figure 3 T ₂ -T ₃ interval). This is it. the self-induction voltage across the D ₂ diode increases the charge on the C ₂ electrolytic capacitor (see Fig. 5 T ₂ -T ₃ interval), while the C 1 decreases the charge on the electrolytic capacitor (see Fig. 4 T ₂ -T ₃ interval), the current in the coil L of an electromagnet becomes the opposite of the magnetizing current, that is, at its demagnetizing cost.

A D₂ dióda vezetőirányában mérhető ellenállás következtében a D₂ dióda nem tudja meggátolni a demagnetizáló áramnak a Cj elektrolitikus kondenzátor töltésére gyakorolt hatását, azonban ez a töltés részben kisül (lásdA measured result _two diode conductive in the direction of resistance of the diode D ₂ can not prevent the effect of the charge on C electrolytic capacitor of degaussing current, however, the charge discharging section (see

4. ábra T₂ — T₃ időköz). Amint a demagnetizáló hatás létrejön, hasonló nagyságú töltés marad vissza a Cj és C₂ elektrolitikus kondenzátorokban (lásd 4. ábra ésFigure 4 T ₂ - T ₃ interval). Once the demagnetizing effect is created, a similar amount of charge remains in the C 1 and C ₂ electrolytic capacitors (see Fig. 4 and

5. ábra T₃ - T₄ időköz). Abban az esetben, ha a Cj elektrolitikus kondenzátor töltése elég nagy értékű, úgy ugyanilyen hatás érhető el a D₂ dióda alkalmazása nélkül is (lásd 2. ábra). Az alkalmazási céltól függően egy vagy mind a két C,, illetve C₂ kondenzátor nem polarizált kivitelű is lehet az 1., la., 2., 2a. ábrákon látható áramkörök kapcsolási elrendezésében. Az áramkör K kapcsolója adott esetben érintkezővel ellátott kapcsoló, tranzisztor, tirisztor, vagy más fenti célra alkalmas önmagában ismert kapcsolóelem lehet.Figure 5 T ₃ - T ₄ interval). If the charge of the electrolytic capacitor Cj is high enough, the same effect can be achieved without the use of the D ₂ diode (see Figure 2). Depending on the application, one or both of the C ₁ and C ₂ capacitors may also be of non-polarized designs in the embodiment of Figures 1, 1a, 2, 2a. 1A to 2A. The switch K of the circuit may optionally be a contact switch, transistor, thyristor, or other suitable switching element known per se.

A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyösen alkalmazható különböző induktanciák, egyenárammal táplált különleges elektromágnesek kapcsolására és demagnetizálására.The circuit arrangement according to the invention is advantageously used for switching and demagnetizing various inductances, special electromagnets fed by direct current.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A circuit arrangement fed by direct current electromagnets added, detnagnetizálására with inductance current, characterized in that two capacitors (C, _C2) connected in series with each other in parallel is connected to the electromagnet (M) coil (L), the corners of which at least one capacitor (C, and C ₂ ) diode (D ₁ or D ₂ ) is connected in parallel, and a switch (K) is applied to the magnetizing circuit (1).

The circuit arrangement according to claim 1, characterized in that one of the capacitors (C 1 or C ₂ ) is polarized.

The switching arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a diode (D _b D ₂ ) is connected in parallel to both capacitors (C 1, C ₂ ).

4. Circuit arrangement according to any one of claims 1 to 3, characterized in that both capacitors (C 1, C ₂ ) are polarized (electrolytic capacitors) and are connected in series with opposite polarity, and a diode (D ₁ , D ₂ ) is connected in parallel to them in polar direction. .

5. A switching gear according to any one of claims 1 to 6 and characterized in that the circuit (K) of the magnetizing current circuit is a contact switch, a transistor, a thyristor, or any other type of switching device.