PL101752B1 - Control system for direct current electromagnets - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad sterowania elektromagnesów pradu stalego przeznaczonych do napedu zaworów zwlaszcza zaworów prózniowych, Uklad znajduje zastosowanie do elektromagnesów, oraz elementów elektromagnetycznych wymagajacych przykladania wiekszych napiec przy rozruchu, a mniejszych przy podtrzymywaniu na pracy ciaglej.

Znane sa uklady rozruchu elektromagnesów pradu stalego (opis patentowy polski nr 74222) przy pomocy pojemnosci naladowanej do wartosci napiecia kilkakrotnie wyzszej od wartosci napiecia podtrzymania.

Ladowanie pojemnosci odbywa sie poprzez tyrystor, który jest zalaczony przepieciem powstajacym w momencie wylaczenia elektromagnesu a wylaczany w chwili naladowania kondensatora do napiecia wyzszego.

Znane sa równiez uklady do udarowego przewzbudzania elektromagnesu pradu sialego (opis patentowy NKD nr 95060), zawierajace dwa zródla napiecia zasilajace cewke elektromagnesu, z których jedno oparte jest na kondensatorze. Podczas rozruchu elektromagnesu oba zródla laczone sa szeregowo. Po rozladowaniu kondensatora, prad trzymania plynie w cewce przez diode tylko z pozostalego zródla a prad ladowania kondensatora poprzez opór, ze specjalnego zródla ladowania.

Znane dotychczas uklady, w których jest stosowane napiecie rozruchowe, posiadaja te wspólna wade, ze powoduja uszkodzenia cewki elektromagnesu w przypadku uszkodzenia lub zawodnego dzialania ukladu rozruchowego. W przypadku ukladu z tyrystorem przebicie tyrystora lub zalaczenie jego impulsem zaklócaja¬ cym podczas pracy elektromagnesu spowoduje uszkodzenie na skutek przegrzania cewki elektromagnesu. Uklad posiada niska pewnosc dzialania, brak mozliwosci zalaczania elektromagnesu po przerwie w pracy. Jest on takze wrazliwy na zaklócenia, W ukladzie wedlug wynalazku zastosowano wylacznik przelaczny, którego punkt staly jest podlaczony do pojemnosci rozruchowej oraz do nizszego napiecia podtrzymania elektromagnesu. Punkt styku rozwiernego przelacznika jest podlaczony do wyzszego napiecia a punkt styku zwiernego do cewki elektromagnesu.

W ukladzie wedlug wynalazku w drugim odmiennym rozwiazaniu, zródlo napiecia rozruchowego zlozone jest z dwóch pojemnosci podlaczonej do sieci w ukladzie podwajacza napiecia. Napiecie podtrzymania jest2 101 752 uzyskiwane z napiecia sieci przy pomocy obnizajacego transformatora lub impedancji pojemnosciowej aibo impedancji indukcyjnej.

Napiecie podtrzymania w korzystnym rozwiazaniu jest wyprowadzone z wtórnego uzwojenia transformatora z wyprowadzonym srodkiem, w celu uzyskania mozliwosci sterowania ukladami kilku elektromagnesów róznych mocy dla podtrzymania ich w stanie zadzialania napieciem pojedynczej lub podwójnej wartosci.

W wyniku zastosowania ukladu wedlug wynalazku, uzyskuje sie lepsze parametry sily skoku i dynamiki dzialania elektromagnesu, przy jednoczesnie uproszczonej konstrukcji elektromagnesów. Parametry te mozna latwo ksztaltowac poprzez zmiane wielkosci pojemnosci. Przez zastosowanie przelacznego wylacznika nastepuje odlaczenie wyzszego napiecia od ukladu na czas rozruchu i pracy elektromagnesu. Uklaa jest przez to pewny w eksploatacji i bezpieczny w obsludze. Uklad zapewnia duza czestotliwosc zadzialan dzieki malej stalej czasowej ladowania pojemnosci. Umozliwia stosowanie malej rezystancji w obwodzie ladowania pojemnosci posiadajacej male gabaryty. Przez zastosowanie dobrej separacji poszczególnych napiec uklad pozwala na proste budowanie wielofunkcyjnych zasilaczy. Polozenie pojemnosci pozwala na pelnienie przez nia funkcji filtru nizszego napiecia. Uklad zapewnia mozliwosc podlaczania do jednego punktu wszystkich napiec, przez co staje sie on wygodny w obsludze i pomiarach. Uklad pozwala na rozruch i prace elektromagnesów róznych mocy i napiec.

Wynalazek w przykladach wykonania przedstawiono na zalaczonym rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia uklad z równoleglym laczeniem napiec rozruchowego i podtrzymania wzgledem cewki elektromagnesu; fig. 2 - uklad z trzema wariantami tworzenia napiecia podtrzymania, zas, fig. 3 — uklad umozliwiajacy sterowanie kilku elektromagnesów napedzajacych zawory pracujace w okreslonym ukladzie prózniowym i wymagajacych róznych wielkosci napiec rozruchowych i podtrzymania.

W przykladzie wedlug fig. 1 zródlo napiecia rozruchowego stanowi pojemnosc C, która poprzez wylacznik przelaczny P jest laczona podczas rozruchu i pracy z cewka E elektromagnesu. Przed rozruchem elektromagnesu pojemnosc C ladowana jest napieciem U sieci w obwodzie przez rezystor R i diode Dl oraz zestyk rozwierny przelacznika P. Napiecie nizsze U2 jest zbierane z wtórnego uzwojenia transformatora Tr i podawane na uklad prostowniczy D. Napiecie to sluzy do utrzymania elektromagnesu w stanie zadzialania.

W przykladzie wedlug fig. 2 napiecie podtrzymania U2 jest utworzone badz z transformatora Tr poprzez prostownik D, badz z impedancji pojemnosciowej Z(C), badz tez z impedancji indukcyjnej (Z(L). * W przykladzie wedlug fig. 3 cewki El, E2 iE3 elektromagnesów poszczególnych zaworów ukladu prózniowego sa zasilane kombinacjami róznych napiec. Cewka El w stanie rozruenu zasilana jest suma napiec pojemnosci Cl i C2 zalaczonych w ukladzie podwajacza napiecia. Pojemnosci te ladowane sa napieciem Ul kazda.

Praca ukladów polega na wykonaniu czynnosci rozruchu elektromagnesów E przez naladowana z sieci napieciem Ul pojemnosc C oraz na podtrzymaniu elektromagnesów E po wyladowaniu pojemnosci C przez napiecie U2 kilkakrotnie nizsze od napiecia Ul pojemnosci C. Przelaczanie przelacznika P w polozenie na rozruch odbywa sie przez uklad automatycznego sterowania systemu prózniowego. Po osiagnieciu na pojemnosci C napiecia równego napieciu U2 nastepuje odblokowanie zródla z napiecia podtrzymania U2 a prad z tego zródla utrzymuje elektromagnes w stanie zadzialania. Zwalnianie elektromagnesu nastepuje poprzez kolejne przelaczanie wylacznika P na stan ladowania pojemnosci C przez zródlo wyzszego napiecia Ul.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Uklad sterowania elektromagnesów pradu stalego zasilanych przemiennie dwoma wyprostowanymi napieciami, zawierajacy transformator, przy czym zródlo napiecia rozruchowego oparte jesi na pojemnosci ladowanej pradem wyprostowanym poprzez diode oraz ograniczonym w wartosciach szczytowych przez rezystor, znamienny tym, ze zawiera wylacznik przelaczny (Pj, którego punkt staly jest podlaczony do pojemnosci rozruchowej (C; oraz nizszego napiecia (U2) podtrzymania elektromagnesu (E; a punkt styku rozwiernego jest podlaczony do wyzszego napiecia (Ul), zas punkt styku zwiernego do cewki elektromagnesu (E). ,

2. Uklad wedlug zastrz. i, znamienny tym, ze zródlo napiecia rozruchowego sklada sie z dwóch pojemnosci (Cl, C2) podlaczonych do sieci w ukladzie podwajacza napiecia.

3. Uklad wedlug zastrz. 1 lub 2, z n a m i e n n y tym, ze napiecie podtrzymania (U2) jest uzyskiwane z wtórnego uzwojenia transformatora (Tr) z wyprowadzonym srodkiem w ceiu uzyskania mozhwusci steiowania ukladami kilku elektromagnesów (El, E2, E3) róznych mocy dla poutrzyman*a ukladu elektromagnesów w stanie zadzialania napieciem pojedynczej lub podwójnej ^2u2j wartosci.101 752 3

4. Uklad wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze napiecie podtrzymania (Uz) jest wyprowadzone z napiecia sieci przez obnizajacy transformator (Trj Iud przez impedancje pojemnosciowa (ZC) albo przez impedancje indukcyjna (ZL). " fi .w Figi *>u ix t+—' TS W2 i 2> + Q> >- Z « Fig 3