RU2333564C2 - Dc electromagnet with superexcitation - Google Patents
Dc electromagnet with superexcitation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333564C2 RU2333564C2 RU2006136467/09A RU2006136467A RU2333564C2 RU 2333564 C2 RU2333564 C2 RU 2333564C2 RU 2006136467/09 A RU2006136467/09 A RU 2006136467/09A RU 2006136467 A RU2006136467 A RU 2006136467A RU 2333564 C2 RU2333564 C2 RU 2333564C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electromagnet
- resistor
- threshold element
- winding
- semiconductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Relay Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в изделиях, содержащих электромагнит постоянного тока, например в электромагнитных реле, контакторах и т.п.The invention relates to electrical engineering and may find application in products containing a direct current electromagnet, for example in electromagnetic relays, contactors, etc.
Известен электромагнит постоянного тока, используемый в реле постоянного тока серии РП17 [1]. В нем последовательно с обмоткой управления включен резистор. Наличие резистора снижает электрическую постоянную времени цепи управления, обеспечивая форсированное срабатывание электромагнита с малой задержкой времени с момента включения напряжения питания. Недостатком данного электромагнита является его низкая эффективность.Known DC electromagnet used in a DC relay of the RP17 series [1]. In it, a resistor is connected in series with the control winding. The presence of a resistor reduces the electric time constant of the control circuit, ensuring forced operation of the electromagnet with a small delay time from the moment of switching on the supply voltage. The disadvantage of this electromagnet is its low efficiency.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является электромагнит постоянного тока с форсировкой [2], принципиальная электрическая схема которого приведена на фиг.1. Его обмотка 1 подсоединена через резистор 2 к источнику напряжения питания U, а размыкающий контакт 3 электромагнита подключен параллельно к резистору 2.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed invention is a direct current electromagnet with force [2], the circuit diagram of which is shown in figure 1. Its
Для пояснения работы рассматриваемого электромагнита необходимо отметить, что он конструктивно содержит подвижную часть (якорь), который приводит в движение какой-либо механизм, например траверсу контактора или реле. С якорем связан также размыкающий контакт 3 электромагнита. Общеизвестно, что из-за низкой магнитной проводимости электромагниты постоянного тока без форсировки в начальном положении якоря развивают малые усилия. В рассматриваемом электромагните при включении напряжения питания U первоначально к обмотке 1 электромагнита через его замкнутый размыкающий контакт 3 прикладывается полное напряжение питания U. Этим обеспечивается большой ток в обмотке 1 электромагнита и значительное усилие, развиваемое электромагнитом в начальном положении якоря. Якорь начнет перемещаться, преодолевая противодействующее усилие связанного с ним механизма. После прохождения якорем определенного расстояния размыкающий контакт 3 электромагнита размыкается, введя в цепь резистор 2. При этом ток в цепи уменьшается, предотвращая перегрев обмотки 1 электромагнита. Несмотря на снижение тока, после размыкания размыкающего контакта 3 электромагнита, из-за возросшей магнитной проводимости, электромагнит развивает достаточное усилие для преодоления противодействующего усилия и достижения конечного положения якоря.To explain the operation of the electromagnet in question, it should be noted that it constructively contains a movable part (anchor), which sets in motion some mechanism, for example, a traverse of a contactor or relay. The disconnecting
Недостатком данного электромагнита является низкая надежность работы в условиях значительных посадок напряжения питания U. При включении электромагнита на пониженное напряжение питания U после размыкания его контакта 3 усилие электромагнита может оказаться меньше противодействующего, вследствие чего начнется обратное движение якоря. Это приводит к замыканию размыкающего контакта 3 электромагнита, из-за чего ток в его обмотке 1 и электромагнитное усилие скачком возрастают. Якорь, преодолевая противодействующее усилие, начинает перемещаться в прямом направлении, и размыкающий контакт 3 электромагнита повторно размыкается, т.е. устанавливается колебательный процесс якоря, что приводит к нарушению работы связанного с ним механизма.The disadvantage of this electromagnet is its low reliability under conditions of significant voltage drops U. When the electromagnet is turned on to a lower supply voltage U after opening its
Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы электромагнита постоянного тока с форсировкой в условиях возможности его включения на пониженное напряжение питания.The technical result of the invention is to increase the reliability of the DC electromagnet with boost in the conditions of the possibility of its inclusion on a reduced supply voltage.
Технический результат достигается тем, что в электромагнит постоянного тока с форсировкой, содержащий последовательно соединенные обмотку и резистор, подключенные к источнику напряжения питания, размыкающий контакт, подключенный параллельно резистору, введен пороговый элемент, содержащий, по крайней мере, резисторы, полупроводниковый детектор напряжения, транзисторный ключ, конденсатор и диод, причем первый резистор порогового элемента одним выводом подключен к источнику напряжения питания, а другим - к входу полупроводникового детектора напряжения и одному из выводов второго резистора, другой вывод которого подключен к выходу полупроводникового детектора напряжения и одному из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к базе транзисторного ключа, коллектор которого подключен к общей точке соединения резистора, последовательно соединенного с обмоткой электромагнита, и размыкающего контакта электромагнита, а эмиттер - к общему выводу полупроводникового детектора напряжения и источнику напряжения питания, конденсатор подключен между входом и общим выводом полупроводникового детектора напряжения, пятый резистор и диод, соединенные последовательно, подключены, по крайней мере, параллельно к цепочке, состоящей из обмотки электромагнита и соединенного последовательно с ней резистора.The technical result is achieved in that a forced-current DC electromagnet containing a series-connected winding and a resistor connected to a power supply source, an opening contact connected in parallel with a resistor, introduces a threshold element containing at least resistors, a semiconductor voltage detector, a transistor a key, a capacitor and a diode, and the first resistor of the threshold element is connected to a power supply source with one output and to the input of a semiconductor detector with the other voltage and one of the terminals of the second resistor, the other terminal of which is connected to the output of the semiconductor voltage detector and one of the terminals of the third resistor, the other terminal of which is connected to the base of the transistor switch, the collector of which is connected to a common connection point of the resistor connected in series with the electromagnet winding, and NC contact, and the emitter to the common terminal of the semiconductor voltage detector and the voltage source, the capacitor is connected between the input and By the general output of a semiconductor voltage detector, the fifth resistor and diode connected in series are connected, at least in parallel, to a circuit consisting of an electromagnet winding and a resistor connected in series with it.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что за счет введения в электромагнит постоянного тока с форсировкой порогового элемента, вход которого подключен к выводу обмотки электромагнита, соединенного с источником напряжения питания, выход порогового элемента подключен к общей точке соединения резистора и размыкающего контакта электромагнита, а общий вывод порогового элемента подключен к источнику напряжения питания, и выполненного на резисторах, полупроводниковом детекторе напряжения, транзисторном ключе, конденсаторе и диоде таким образом, что первый резистор порогового элемента одним выводом подключен к источнику напряжения питания, а другим - к входу полупроводникового детектора напряжения и одному из выводов второго резистора, другой вывод которого подключен к выходу полупроводникового детектора напряжения и одному из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к базе транзисторного ключа, коллектор которого подключен к общей точке соединения резистора, последовательно соединенного с обмоткой электромагнита, и размыкающего контакта электромагнита, а эмиттер - к общему выводу полупроводникового детектора напряжения и источнику напряжения питания, конденсатор подключен между входом и общим выводом полупроводникового детектора напряжения, пятый резистор и диод, соединенные последовательно, подключены, по крайней мере, параллельно к цепочке, состоящей из обмотки электромагнита и соединенного последовательно с ней резистора, осуществляется нормированное срабатывание и возврат порогового элемента, контролирующего уровень напряжения питания и управляющего подачей напряжения на обмотку электромагнита, обесточиваемой (отключаемой) в случае недопустимого понижения напряжения питания, за счет чего достигается повышение надежности работы электромагнита в условиях возможности его включения на пониженное напряжение питания.The essence of the invention lies in the fact that due to the introduction of a direct current into the electromagnet with forcing a threshold element, the input of which is connected to the output of the winding of an electromagnet connected to a power supply source, the output of the threshold element is connected to a common connection point of the resistor and the NC contact of the electromagnet, and the common the output of the threshold element is connected to a power supply source, and made on resistors, a semiconductor voltage detector, a transistor key, a capacitor and a diode in such a way that the first resistor of the threshold element is connected to a power supply source by one output, and to the input of a semiconductor voltage detector and one of the terminals of the second resistor, the other terminal of which is connected to the output of the semiconductor voltage detector and one of the terminals of the third resistor, the other the output of which is connected to the base of the transistor switch, the collector of which is connected to a common connection point of the resistor, connected in series with the winding of the electromagnet, and disconnecting the contact of the electromagnet, and the emitter to the common terminal of the semiconductor voltage detector and the power supply voltage, the capacitor is connected between the input and the common terminal of the semiconductor voltage detector, the fifth resistor and the diode connected in series are connected, at least in parallel, to the circuit consisting of the coil of the electromagnet and a resistor connected in series with it, the normalized operation and return of the threshold element that controls the level of the supply voltage and controls by supplying voltage to the winding of the electromagnet, de-energized (disconnected) in the event of an unacceptable lowering of the supply voltage, thereby achieving increased reliability of the operation of the electromagnet in conditions of the possibility of its inclusion on a low voltage.
Работа предлагаемого электромагнита постоянного тока с форсировкой поясняется схемами, приведенными на фиг.2 и 3, где приняты следующие обозначения:The work of the proposed DC electromagnet with boost is illustrated by the circuits shown in figure 2 and 3, where the following notation:
1 - обмотка электромагнита;1 - winding of an electromagnet;
2 - размыкающий контакт электромагнита;2 - NC contact of the electromagnet;
3 - резистор;3 - resistor;
4 - пороговый элемент;4 - threshold element;
5, 6, 7, 8 - резисторы;5, 6, 7, 8 - resistors;
9 - полупроводниковый детектор напряжения;9 - semiconductor voltage detector;
10 - транзисторный ключ;10 - transistor switch;
11 - диод;11 - diode;
12 - конденсатор;12 - capacitor;
U - напряжение источника питания.U is the voltage of the power source.
Согласно схеме, приведенной на фиг.3, обмотка 1 электромагнита, соединенная последовательно с резистором 2, параллельно которому подключен размыкающий контакт 3 электромагнита, подключена к источнику напряжения питания U и одному выводу резистора 5, другой вывод которого подключен к входу полупроводникового детектора напряжения 9 и одному выводу резистора 6, другой вывод которого подключен к выходу полупроводникового детектора напряжения 9 и одному выводу резистора 7, другой вывод которого подключен к базе транзисторного ключа 10, коллектор которого подключен к общей точке соединения резистора 2 и размыкающего контакта 3 электромагнита, эмиттер - к общему выводу полупроводникового детектора напряжения 9 и источнику напряжения питания U, а конденсатор 12 подключен между входом и общим выводом полупроводникового детектора напряжения 9. Дополнительно к обмотке 1 электромагнита и резистору 2 параллельно подключены резистор 8 и диод 11, соединенные последовательно. Причем диод 11 подключен анодом к коллектору транзисторного ключа 10.According to the circuit shown in Fig. 3, an electromagnet winding 1 connected in series with a
Принцип действия предлагаемого электромагнита постоянного тока с форсировкой состоит в следующем.The principle of operation of the proposed direct current electromagnet with boost is as follows.
При подаче на схему, приведенную на фиг.3, низкого напряжения питания U (меньшего, чем напряжение срабатывания порогового элемента 4), оно прикладывается к делителю, образованному резисторами 5 и 6, напряжение с которого подается на вход полупроводникового детектора напряжения 9, и пока это напряжение на его входе ниже напряжения переключения полупроводникового детектора напряжения 9, его выход открыт. При этом транзисторный ключ 10 закрыт, обмотка 1 электромагнита обесточена: электромагнит находится в исходном состоянии.When applying to the circuit shown in figure 3, a low supply voltage U (less than the response voltage of the threshold element 4), it is applied to the divider formed by resistors 5 and 6, the voltage from which is supplied to the input of the semiconductor voltage detector 9, and so far this voltage at its input is lower than the switching voltage of the semiconductor voltage detector 9, its output is open. In this case, the transistor switch 10 is closed, the
При повышении напряжения питания U увеличивается напряжение делителя, образованного резисторами 5 и 6, контролируемое полупроводниковым детектором напряжения 9, и при достижении на входе полупроводникового детектора напряжения 9 напряжения, равного напряжению его переключения, выход полупроводникового детектора напряжения 9 переключается, изменяя свое состояние на закрытое. При этом напряжение питания U через резисторы 5, 6, 7 подается на вход транзисторного ключа 10, открывая его, и прикладывается через размыкающий контакт 2 электромагнита к его обмотке 1, по которой начинает протекать большой пусковой ток, значительно превышающий ее длительно допустимый ток и вызывающий перемещение якоря электромагнита и его ускоренное срабатывание. В конце хода якоря электромагнита его размыкающий контакт 2 размыкается и добавляет сопротивление резистора 3 к сопротивлению обмотки 1 электромагнита, уменьшая протекающий в ней ток до допустимого значения. Электромагнит при этом находится в сработанном состоянии.When the supply voltage U increases, the voltage of the divider formed by resistors 5 and 6, controlled by the semiconductor voltage detector 9, increases, and when the voltage of the input 9 of the semiconductor detector reaches a voltage equal to its switching voltage, the output of the semiconductor voltage detector 9 switches, changing its state to closed. In this case, the supply voltage U is supplied through the resistors 5, 6, 7 to the input of the transistor switch 10, opening it, and is applied through the
В закрытом состоянии выхода полупроводникового детектора напряжения 9 уровень напряжения на его входе увеличивается на величину падения напряжений на резисторе 7 и переходе база-эмиттер транзисторного ключа 10, характеризуемой как гистерезис между напряжением срабатывания и возврата порогового элемента 4. Таким образом, от величины резистора 7 зависит коэффициент возврата порогового элемента 4, а значит, и коэффициент возврата электромагнита.In the closed state of the output of the semiconductor voltage detector 9, the voltage level at its input increases by the magnitude of the voltage drop across the resistor 7 and the base-emitter junction of the transistor switch 10, characterized as a hysteresis between the operating voltage and the return of the
Для возврата электромагнита в исходное состояние необходимо настолько понизить напряжение питания U, чтобы напряжение, снимаемое с делителя, образуемого резисторами 5 и 6, и подаваемое на вход полупроводникового детектора напряжения 9, уменьшилось на величину напряжения гистерезиса порогового элемента 4 и достигло на входе полупроводникового детектора напряжения 9 его напряжения переключения. При этом выход полупроводникового детектора напряжения 9 открывается, закрывая транзисторный ключ 10, обесточивающий обмотку 1 электромагнита, и возникающее при этом в обмотке 1 электромагнита перенапряжение ограничивается диодом 11 и резисторами 2 и 8, причем наличие резистора 8 последовательно с диодом 11 дополнительно уменьшает время возврата электромагнита.To return the electromagnet to its initial state, it is necessary to lower the supply voltage U so that the voltage removed from the divider formed by resistors 5 and 6 and supplied to the input of the semiconductor voltage detector 9 decreases by the value of the hysteresis voltage of the
Таким образом, предложенная схема включения порогового элемента 4 в известный электромагнит постоянного тока с форсировкой, приведенная на фиг.2, где вход порогового элемента подключен к выводу обмотки электромагнита, соединенной с источником напряжения питания, выход порогового элемента подключен к общей точке соединения резистора и размыкающего контакта электромагнита, а общий вывод порогового элемента подключен к источнику напряжения питания, что обеспечивает нормированное срабатывание и возврат электромагнита и позволяет при подаче низкого напряжения питания отстроиться от ложных срабатываний электромагнита, приводящих к нарушению работы связанного с ним механизма.Thus, the proposed circuit for incorporating the
Применение заявляемого электромагнита позволило создать промежуточное электромагнитное реле с малым временем включения и отключения с количеством контактов до 6 с номинальным током контактов 2 А, предназначенное для применения в устройствах релейной защиты и противоаварийной автоматики энергетических объектов. Заявляемый электромагнит позволит сократить затраты при организации производства промежуточного электромагнитного реле с малым временем включения и отключения. Заявляемое решение планируется использовать в I кв. 2006 г.The use of the inventive electromagnet made it possible to create an intermediate electromagnetic relay with a short on and off time with the number of contacts up to 6 with a rated current of contacts of 2 A, intended for use in relay protection devices and emergency automation of power facilities. The inventive electromagnet will reduce costs in organizing the production of an intermediate electromagnetic relay with a short on and off time. The proposed solution is planned to be used in the I quarter. 2006 year
Источники информацииInformation sources
1. Промышленный каталог «Информэлектро» 07.23.05-04. Реле промежуточные серий РП16, РП17, РП18 (технические условия ТУ 16-647.003-84).1. Industrial catalog "Informelectro" 07.23.05-04. Relays intermediate series RP16, RP17, RP18 (technical specifications TU 16-647.003-84).
2. Коц Б.Э. Электромагниты постоянного тока с форсировкой. М.: «Энергия», 1973.2. Kots B.E. Forced DC solenoids. M .: "Energy", 1973.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136467/09A RU2333564C2 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Dc electromagnet with superexcitation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006136467/09A RU2333564C2 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Dc electromagnet with superexcitation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006136467A RU2006136467A (en) | 2008-04-27 |
RU2333564C2 true RU2333564C2 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39452539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006136467/09A RU2333564C2 (en) | 2006-10-16 | 2006-10-16 | Dc electromagnet with superexcitation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2333564C2 (en) |
-
2006
- 2006-10-16 RU RU2006136467/09A patent/RU2333564C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006136467A (en) | 2008-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8159807B2 (en) | Method and device for operating a switching device | |
KR101068155B1 (en) | Magnetic contactor with a driving device for controlling an actuator | |
KR102610392B1 (en) | Relay controller with wide operating range | |
CN115172104B (en) | Bridge type double-breakpoint contactor and breaker | |
JP6442013B2 (en) | relay | |
US9147544B2 (en) | Electromechanical switching circuit with memory | |
US10410817B2 (en) | Actuator circuit for control of circuit breaker | |
RU2333564C2 (en) | Dc electromagnet with superexcitation | |
US11373828B2 (en) | Electromagnetic relay and control method thereof | |
KR20210040763A (en) | Distribution board and motor control panel with high temperature stop function | |
CA2514685C (en) | Circuit breaker including a non-mechanical, electronic status or control circuit | |
EP4280247A1 (en) | High-voltage direct-current magnetic latching relay with sensitive response | |
CN107146739B (en) | Low-level self-locking control circuit of electromagnetic relay | |
US4544987A (en) | Magnetically operated AC switching device with delay-on-dropout | |
US8125753B2 (en) | Brownout ride-through system and method | |
KR102040187B1 (en) | A motor control board having a power-saving electromagnetic contactor having a malfunction prevention function using a permanent magnet | |
US3437885A (en) | Electromagnet | |
KR101640144B1 (en) | Electro-magnetic contactor having a function for protecting low voltage | |
RU2249271C2 (en) | Focused electromagnet control device | |
KR101607071B1 (en) | Electro-magnetic contactor having a function for protecting interruption of electric power a moment of elevator | |
SU1552250A1 (en) | Switch with electromagnetic actuator | |
SU1319096A1 (en) | Electromagnet with forcing | |
RU1812567C (en) | Device for control of high-voltage switch drive | |
AU2013231082B2 (en) | An electromechanical switching circuit with memory | |
KR101640145B1 (en) | Electro-magnetic contactor having function for protecting interruption of electric power a moment of elevator and protecting low voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171017 |