RU2636052C1 - Device to control electromagnet of constant voltage - Google Patents

Device to control electromagnet of constant voltage Download PDF

Info

Publication number
RU2636052C1
RU2636052C1 RU2016148989A RU2016148989A RU2636052C1 RU 2636052 C1 RU2636052 C1 RU 2636052C1 RU 2016148989 A RU2016148989 A RU 2016148989A RU 2016148989 A RU2016148989 A RU 2016148989A RU 2636052 C1 RU2636052 C1 RU 2636052C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcontroller
electromagnet
terminal
winding
resistor
Prior art date
Application number
RU2016148989A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Юрьевич Гаврилов
Юрий Михайлович Зайцев
Виктор Николаевич Петров
Геннадий Петрович Свинцов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority to RU2016148989A priority Critical patent/RU2636052C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636052C1 publication Critical patent/RU2636052C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: this control device has a first and a second power terminals connected respectively with positive and negative poles of constant voltage source, two terminals to connect the electromagnet winding, one of which is connected to a resistor, a diode, in accordance with the claimed invention, the second terminal of the resistor is connected to the second power terminal and to diode anode, the other terminal for connecting the electromagnet winding is connected to the cathode of the diode and through the semiconductor key with the first power terminal, wherein the device further comprises a microcontroller with analog-digital converter, analog and discrete inputs, a discrete output, the first analog input of which is connected to the terminal of the resistor connected to the terminal for connecting the electromagnet winding, a stabilized unit for powering the microcontroller, a resistive divider connected to the second analog input of the microcontroller for stabilizing power of thermal losses in electromagnet winding in holding mode with power supply voltage change, a discrete output of the microcontroller is connected to the semiconductor key.
EFFECT: increase of performance, increase of electromagnet service life and their driven main contacts.
5 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления приводными электромагнитами коммутационных аппаратов.The invention relates to electrical engineering and can be used to control the drive electromagnets of switching devices.

Известно устройство управления электромагнитом [1], которое используется для форсировки приводных электромагнитов коммутационных аппаратов, а также для управления электромагнитами различных устройств автоматики, питающихся от источника постоянного напряжения. В устройство введены элементы логических функций повторения, эквивалентности, И, последовательная R-C цепь формирования длительности первой паузы напряжения на обмотке, блок стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита в режиме удержания, состоящий из входного резистивного делителя напряжения и выходной его цепи, содержащей МОП-транзистор, резистор, диод, причем вход повторителя подключен к общей точке соединения резистора и конденсатора R-C цепи, задающей длительность форсирующего импульса включения электромагнита, и к второму диоду, а выход повторителя соединен с входом элемента эквивалентности через резистор последовательной R-C цепи формирования длительности первой паузы напряжения на обмотке, с входом элемента эквивалентности, с входом блокировки генератора прямоугольных импульсов. Выход элемента эквивалентности соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого подсоединен к выходу генератора прямоугольных импульсов с подключенным резистором задающей его R-C цепи, выход элемента И соединен с электродом управления транзисторного ключа, выходная цепь блока стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита в режиме удержания включена параллельно резистору задающей R-C цепи генератора прямоугольных импульсов. При использовании такого устройства снижается мощность тепловых потерь в обмотке электромагнита и увеличивается срок службы. Однако оно не обеспечивает эффективного управления в широком диапазоне изменения напряжения питания динамическими параметрами электромагнита при его срабатывании из-за несогласованности переходного процесса изменения тока в обмотке электромагнита с алгоритмом управления по причине независимости длительности первой паузы от напряжения питания.A known device for controlling an electromagnet [1], which is used to force the drive electromagnets of switching devices, as well as to control the electromagnets of various automation devices powered by a constant voltage source. Elements of logical functions of repetition, equivalence, AND, a serial RC circuit for forming the duration of the first pause of voltage on the winding, a block for stabilizing the heat loss power in the magnet winding in the hold mode, consisting of an input resistive voltage divider and its output circuit containing a MOS transistor, are introduced into the device , a resistor, a diode, and the repeater input is connected to a common connection point of the resistor and capacitor of the RC circuit, which sets the duration of the boost pulse to turn on the electromagnet, a second diode, and the output of the repeater is connected to the input member via a resistor equivalence sequential R-C chain formation duration of the first pause, the voltage across the winding, with the input of the equivalence element with rectangular pulse generator lock entrance. The output of the equivalence element is connected to the first input of the AND gate, the second input of which is connected to the output of the square-wave generator with the resistor of the RC circuit defining it, the output of the And gate is connected to the control electrode of the transistor switch, the output circuit of the heat loss power stabilization unit in the electromagnet winding in the mode the hold is connected parallel to the resistor of the master RC circuit of the square-wave generator. When using such a device, the heat loss power in the electromagnet winding is reduced and the service life is increased. However, it does not provide effective control over a wide range of changes in the supply voltage with the dynamic parameters of the electromagnet when it is triggered due to inconsistency of the transient process of changing the current in the electromagnet winding with the control algorithm because the duration of the first pause is independent of the supply voltage.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство форсированного управления электромагнитом постоянного напряжения [2], принятое за прототип. Устройство содержит генератор 1 источник тока 2, зависимый от уровня напряжения источника питания таймер 3, выходы которых подключены к входу интегратора 4 с двумя ступенями постоянной интегрирования; источник тока 2 соединен с источником питания, выход интегратора 4 подсоединен к входу компаратора с внутренним опорным напряжением 5, выход которого подключен к управляющему входу транзисторного ключа 8, первый силовой вывод которого подсоединен к отрицательной шине источника питания, второй силовой вывод транзисторного ключа подключен к первому выводу токоограничивающего резистора 7, второй вывод которого подсоединен к аноду защитного диода 6, катод защитного диода подсоединен к положительной шине источника питания, выводы 9, 10 для подключения обмотки электромагнита подсоединены к аноду и катоду защитного диода 6.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is a device forcing control of a DC electromagnet [2], taken as a prototype. The device comprises a generator 1 current source 2, a timer 3 dependent on the voltage level of the power source, the outputs of which are connected to the input of the integrator 4 with two steps of constant integration; the current source 2 is connected to a power source, the output of the integrator 4 is connected to the input of the comparator with an internal reference voltage 5, the output of which is connected to the control input of the transistor switch 8, the first power terminal of which is connected to the negative bus of the power source, the second power terminal of the transistor switch is connected to the first the output of the current-limiting resistor 7, the second output of which is connected to the anode of the protective diode 6, the cathode of the protective diode is connected to the positive bus of the power supply, terminals 9, 10 for for prison electromagnet coil connected to the anode and cathode of the protection diode 6.

Недостатком устройства является неэффективное в широком диапазоне изменение напряжения питания динамическими параметрами электромагнита при его срабатывании из-за несогласованности переходного процесса изменения тока в обмотке электромагнита с алгоритмом управления по причине постоянства длительности пускового периода (форсировки), задаваемого таймером. Кроме того, применение в устройстве широтно-импульсной модуляции напряжения питания в период трогания электромагнита снижает его быстродействие.The disadvantage of this device is a wide range of voltage ineffectiveness due to the dynamic parameters of the electromagnet when it is triggered due to inconsistency of the transient current change in the electromagnet winding with the control algorithm due to the constancy of the duration of the start-up period (boost) set by the timer. In addition, the use of pulse-width modulation of the supply voltage in the device during the start-up of the electromagnet reduces its speed.

Первый недостаток определяется тем, что при увеличении напряжения питания время переходного процесса уменьшается, а при уменьшении напряжения питания - увеличивается. При этом, если длительность пускового периода достаточна для надежного срабатывания электромагнита при минимальном напряжении, то при максимальном напряжении в течение времени форсировки электромагнит будет потреблять неоправданно большую мощность и это может привести к перегреву обмотки, особенно при работе в повторно-кратковременном режиме. Если время форсировки выбрать из условия обеспечения срабатывания при максимальном напряжения питания, то при пониженном напряжении электромагнит может не сработать вообще.The first drawback is determined by the fact that with an increase in the supply voltage, the transient time decreases, and with a decrease in the supply voltage, it increases. Moreover, if the start-up period is sufficient for reliable operation of the electromagnet at minimum voltage, then at maximum voltage during the boost time, the electromagnet will consume unreasonably high power and this can lead to overheating of the winding, especially when operating in intermittent operation. If the force time is selected from the condition for providing operation at the maximum supply voltage, then under reduced voltage the electromagnet may not work at all.

Второй недостаток определяется тем, что применение широтно-импульсной модуляции в течение всего периода срабатывания приводит к уменьшению среднего напряжения на обмотке по сравнению с номинальным напряжением, вследствие чего время срабатывания будет больше, чем без широтно-импульсной модуляции.The second disadvantage is determined by the fact that the use of pulse-width modulation during the entire operation period leads to a decrease in the average voltage across the winding compared to the rated voltage, as a result of which the response time will be longer than without pulse-width modulation.

Техническим результатом изобретения является улучшение качества управления приводным электромагнитом в широком диапазоне изменения напряжения питания путем формирования в процессе управления широтно-импульсной модуляции со скважностью, необходимой для достаточного торможения якоря и снижения кинетической энергии подвижных частей к моменту соударения главных контактов на второй ступени управления и, как следствие, повышение быстродействия, увеличение срока службы электромагнита и приводимых им в движение главных контактов.The technical result of the invention is to improve the control quality of the drive electromagnet in a wide range of supply voltage changes by forming pulse-width modulation with a duty cycle necessary for braking the armature sufficiently and reducing the kinetic energy of the moving parts by the moment the main contacts collide at the second control stage and, as consequence, increased speed, increased service life of the electromagnet and the main contacts driven by it.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве управления электромагнитами постоянного напряжения, содержащем первую и вторую клеммы питания, связанные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного напряжения, две клеммы для подсоединения обмотки электромагнита, одна из которых соединена с резистором, диод, полупроводниковый ключ, в соответствии с заявляемым изобретением, второй вывод резистора подключен ко второй клемме питания и к аноду диода, другая клемма для подсоединения обмотки электромагнита соединена с катодом диода и через полупроводниковый ключ с первой клеммой питания, причем устройство дополнительно содержит микроконтроллер с аналогоцифровым преобразователем, аналоговыми и дискретными входами, дискретным выходом, первый аналоговый вход которого подключен к выводу резистора, соединенного с клеммой для подсоединения обмотки электромагнита, стабилизированный блок для питания микроконтроллера, резистивный делитель, соединенный с вторым аналоговым входом микроконтроллера для стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита в режиме удержания при изменении напряжения питания, дискретный выход микроконтроллера соединен с полупроводниковым ключом.This technical result is achieved by the fact that in the control device for DC electromagnets containing the first and second power terminals, respectively connected with the positive and negative poles of the DC voltage source, two terminals for connecting the electromagnet winding, one of which is connected to a resistor, a diode, a semiconductor switch , in accordance with the claimed invention, the second terminal of the resistor is connected to the second power terminal and to the anode of the diode, another terminal for connecting the winding the electromagnet is connected to the diode cathode and through a semiconductor switch with a first power terminal, the device further comprising a microcontroller with an analog-digital converter, analog and digital inputs, a digital output, the first analog input of which is connected to a resistor terminal connected to a terminal for connecting an electromagnet winding, a stabilized block for powering the microcontroller, a resistive divider connected to the second analog input of the microcontroller to stabilize the heat O losses in the winding of the electromagnet in the hold mode when changing the supply voltage, a digital output of the microcontroller is connected to the semiconductor switches.

На фиг. 4 изображено заявляемое устройство управления электромагнитом; на фиг. 5 - временные диаграммы изменения тока в обмотке электромагнита и напряжения на обмотке: фиг. 5а - временные диаграммы изменения тока в процессе срабатывания электромагнита при повышенном напряжении питания uп1 (кривая О-А1-Б1-Г1) и пониженном напряжении питания uп2 кривая (О-А2-Б2-Г2) без применения широтно-импульсной модуляции напряжения питания; фиг. 5в - временные диаграммы изменения тока в процессе срабатывания электромагнита при повышенном напряжении питания uп1 (кривая О-А1-Б1-Г1) и пониженном напряжении питания uп2 кривая (О-А2-Б2-Г2) по трехступенчатому алгоритму управления с применением широтно-импульсной модуляции на второй и третьей ступенях управления; фиг. 5б и 5г - временные диаграммы изменения напряжения по трехступенчатому алгоритму управления соответственно при повышенном и пониженном напряжении питания.In FIG. 4 shows the inventive device for controlling an electromagnet; in FIG. 5 is a timing diagram of a change in current in an electromagnet winding and voltage across a winding: FIG. 5a - time diagram of current change during switching of the electromagnet at a higher supply voltage u n1 (curve O-A 1 -B 1 -T 1) and the reduced voltage u n2 curve (O-A 2 -B 2 -T 2) without the use of pulse width modulation of the supply voltage; FIG. 5c - time diagrams of the current change during the operation of the electromagnet with an increased supply voltage u p1 (curve О-А 1 -Б 1 -Г 1 ) and a reduced supply voltage u п2 curve (О-А 2 -Б 2 -Г 2 ) according to a three-stage control algorithm using pulse-width modulation at the second and third control levels; FIG. 5b and 5d are timing diagrams of voltage changes according to a three-stage control algorithm, respectively, with increased and reduced supply voltage.

Срабатывание электромагнита при отсутствии широтно-импульсной модуляции напряжения питания, как правило, сопровождается сильным ударом в момент соприкосновения подвижных и неподвижных контактов, приводящим к вибрациям контактов, что, в свою очередь, приводит к повышенному их износу. В то же время, как видно из временных диаграмм на фиг. 5а, уменьшение напряжения питания приводит к уменьшению тока в обмотке и затягиванию процесса срабатывания. При этом диаграмма изменения тока смещается вправо и идет несколько ниже, чем при повышенном напряжении питания. Соответственно все характерные точки диаграммы: точка А, характеризующая момент трогания якоря; точка Б, характеризующая момент достижения током максимального в период движения якоря значения; точка Г, характеризующая в момент окончания движения якоря достижение током минимального значения смещаются вправо. Заявляемое устройство реагирует на экстремальные значения токов в точках Б и Г независимо от напряжения питания, тем самым происходит синхронизация процесса изменения тока в обмотке с процессом формирования алгоритма управления и процесс становится управляемым.The operation of the electromagnet in the absence of pulse-width modulation of the supply voltage, as a rule, is accompanied by a strong shock at the moment of contact of the movable and fixed contacts, leading to vibration of the contacts, which, in turn, leads to increased wear. At the same time, as can be seen from the timing diagrams in FIG. 5a, a decrease in the supply voltage leads to a decrease in the current in the winding and a delay in the actuation process. In this case, the current change diagram shifts to the right and goes slightly lower than with an increased supply voltage. Accordingly, all the characteristic points of the diagram: point A, characterizing the moment of starting the anchor; point B, characterizing the moment when the current reaches the maximum value during the period of movement of the armature; point Г, which characterizes at the moment of the end of the armature movement that the current reaches the minimum value is shifted to the right. The inventive device responds to extreme currents at points B and D, regardless of the supply voltage, thereby synchronizing the process of changing the current in the winding with the process of forming the control algorithm and the process becomes controllable.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 клеммы питания, соединенные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного напряжения, две клеммы 3 и 4 для подключения обмотки 5 электромагнита, одна из которых соединена с резистором 7 и с аналоговым входом 16 микроконтроллера 9, второй вывод резистора 7 подключен к второй 2 клемме питания и аноду диода 8, катод которого подключен к другой клемме для подключения обмотки и через полупроводниковый ключ 6 к первой 1 клемме питания, микроконтроллер 9, программируемый в соответствии с необходимым алгоритмом управления для формирования управляющих импульсов заданной длительности и скважности, включающий аналогоцифровой(???) преобразователь, аналоговые 15, 16 и дискретные (не используются) входы, дискретный выход 17, стабилизированный блок 10 для питания микроконтроллера через его выводы 13 и 14, резистивный делитель R(11)-R(12), соединенный с аналоговым входом 15 микроконтроллера 9 для стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита при изменении напряжения питания в режиме удержания якоря.The device contains the first 1 and second 2 power terminals, connected respectively to the positive and negative poles of the DC voltage source, two terminals 3 and 4 for connecting the winding 5 of the electromagnet, one of which is connected to resistor 7 and to analog input 16 of microcontroller 9, and the second output of the resistor 7 is connected to the second 2 power terminal and the anode of diode 8, the cathode of which is connected to another terminal for connecting the winding and through a semiconductor switch 6 to the first 1 power terminal, microcontroller 9, programmable according TV with the necessary control algorithm for generating control pulses of a given duration and duty cycle, including an analog-digital (???) converter, analog 15, 16 and discrete (not used) inputs, discrete output 17, stabilized block 10 for powering the microcontroller through its conclusions 13 and 14, a resistive divider R (11) -R (12) connected to the analog input 15 of the microcontroller 9 to stabilize the heat loss power in the electromagnet winding when the supply voltage changes while holding the armature.

Устройство работает следующим образом. При подаче повышенного напряжения питания uп1 на клеммы 1 и 2 устройства начинается первая ступень управления, в течение времени tф1 которой полупроводниковый ключ 6, управляемый дискретным выводом 17 микроконтроллера 9, постоянно открыт для обеспечения максимального быстродействия. Характерные точки на фиг. 5в обозначены А1, Б1, Г1. По цепи, состоящей из обмотки 5, подсоединенной к устройству через выводы 3, 4 и резистора 7, протекает ток, который создает пропорциональное ему падение напряжения на резисторе 7. Напряжение с резистора 7, приложенное к аналоговому входу 16 микроконтроллера 9 независимо от состояния полупроводникового ключа 6, обеспечивает синхронизацию процесса изменения тока с процессом формирования управляющего алгоритма, временная диаграмма которого представлена на фиг. 5б. Как следует из фиг. 5в величина тока в точке A1 достигает значения тока трогания, при этом электромагнитное усилие превышает противодействующее и якорь (на схеме не показан) приводится в движение под действием разности электромагнитной и противодействующей сил. В результате движения якоря и механически связанных с ним подвижных контактов скорость изменения тока в обмотке электромагнита 5 уменьшается и становится равной нулю - точка Б1 на диаграмме. Питающийся от стабилизированного блока 10 микроконтроллер 9, реагируя на экстремум тока, начинает формировать управляющие импульсы, которые с его выхода 17 поступают на полупроводниковый ключ 6, обеспечивая широтно-импульсную модуляцию напряжения на обмотке и, как следствие, приводит к уменьшению тока в обмотке. Длительность tт1 и скважность которых задаются программно и зависят от массы подвижных частей аппарата и скорости их движения, обеспечивая оптимальное управление на второй ступени. Непрерывность протекания тока в обмотке 5 и резисторе 7 обеспечивается диодом 8, который в открытом состоянии полупроводникового ключа 6 закрыт и протекание тока в обмотке 5 происходит от источника питания. В закрытом состоянии полупроводникового ключа 6 диод 8 открывается электродвижущей силой самоиндукции обмотки 5 и ток в ней, не изменяя направление, поддерживается за счет действия этой силы. При этом происходит торможение якоря и механически связанных с ним подвижных контактов. Их кинетическая энергия уменьшается до значения, при котором происходит безвибрационное соударение подвижных и неподвижных контактов, что уменьшает их износ и повышает ресурс. В момент остановки якоря (этому соответствует точка Г1 на фиг. 5в) микроконтроллер 9, реагируя на экстремум тока, начинает контролировать напряжение с резистивного делителя R(11)-R(12) и включает третью ступень управления. При этом длительность ty1 удерживающих импульсов с дискретного выхода 17 зависит от напряжения питания. Происходит широтно-импульсная модуляция напряжения на обмотке 5, обеспечивая постоянство мощности тепловых потерь в обмотке 5 при изменении напряжения питания в режиме удержания, что обеспечивается посредством подачи на аналоговый вход 15 микроконтроллера 9 напряжения с резистивного делителя R(11)-R(12), которое пропорционально напряжению питания. При подаче пониженного напряжения питания процессы изменения тока и формирования управляющего алгоритма, временная диаграмма которого представлена на фиг. 5г, протекают аналогично за счет реагирования микроконтроллера 9 на токи в обмотке 5, соответствующие точкам Б2 и Г2.The device operates as follows. When an increased supply voltage u p1 is applied to the terminals 1 and 2 of the device, the first control stage begins, during which time t ф1 the semiconductor switch 6, controlled by the discrete output 17 of the microcontroller 9, is constantly open to ensure maximum performance. The characteristic points in FIG. 5c are designated A 1 , B 1 , G 1 . A current flows through a circuit consisting of a winding 5 connected to the device through terminals 3, 4 and resistor 7, which creates a proportional voltage drop across resistor 7. The voltage from resistor 7 applied to analog input 16 of microcontroller 9 is independent of the state of the semiconductor switch 6 provides synchronization of the current change process with the process of generating the control algorithm, the timing diagram of which is shown in FIG. 5 B. As follows from FIG. 5c, the current at point A 1 reaches the value of the starting current, while the electromagnetic force exceeds the counteracting one and the armature (not shown in the diagram) is set in motion under the action of the difference of the electromagnetic and counteracting forces. As a result of the movement of the armature and the movable contacts mechanically connected with it, the rate of change of current in the winding of the electromagnet 5 decreases and becomes equal to zero - point B 1 on the diagram. The microcontroller 9, powered from the stabilized block 10, reacts to the current extreme and starts to generate control pulses, which from its output 17 go to the semiconductor switch 6, providing pulse-width modulation of the voltage across the winding and, as a result, leads to a decrease in the current in the winding. The duration t t1 and the duty cycle which are set programmatically and depend on the mass of the moving parts of the apparatus and their speed, providing optimal control in the second stage. The continuity of the current flow in the winding 5 and the resistor 7 is provided by the diode 8, which is closed in the open state of the semiconductor switch 6 and the current flow in the winding 5 comes from the power source. In the closed state of the semiconductor switch 6, the diode 8 is opened by the electromotive force of the self-induction of the winding 5 and the current in it, without changing direction, is maintained due to the action of this force. In this case, braking of the armature and mechanically connected movable contacts occurs. Their kinetic energy decreases to a value at which vibration-free collision of moving and fixed contacts occurs, which reduces their wear and increases resource. At the moment the armature stops (this corresponds to point G 1 in Fig. 5c), the microcontroller 9, reacting to the current extreme, starts to control the voltage from the resistive divider R (11) -R (12) and turns on the third control stage. The duration t y1 of the holding pulses from the digital output 17 depends on the supply voltage. A pulse-width modulation of the voltage across the winding 5 takes place, ensuring the constancy of the heat loss power in the winding 5 when the supply voltage is changed in the holding mode, which is achieved by supplying the analog input 15 of the microcontroller 9 with voltage from the resistive divider R (11) -R (12), which is proportional to the supply voltage. When a reduced supply voltage is applied, the processes of current change and the formation of a control algorithm, the timing diagram of which is presented in FIG. 5g, proceed similarly due to the response of the microcontroller 9 to the currents in the winding 5, corresponding to points B 2 and G 2 .

Таким образом, в заявляемом устройстве процессы изменения тока и формирования управляющего алгоритма синхронизированы.Thus, in the inventive device, the processes of current change and the formation of the control algorithm are synchronized.

Источники информацииInformation sources

1. Пат. РФ №2187161. Устройство управления электромагнитом. Опубл. 10.08.2002.1. Pat. RF №2187161. Electromagnet control device. Publ. 08/10/2002.

2. Пат. РФ №2310938. Устройство форсированного управления электромагнитом постоянного тока. Опубл. 20.11.2007.2. Pat. RF №2310938. A forced control device for a DC electromagnet. Publ. 11/20/2007.

Claims (1)

Устройство управления электромагнитами постоянного напряжения, содержащее первую и вторую клеммы питания, связанные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного напряжения, две клеммы для подсоединения обмотки электромагнита, одна из которых соединена с резистором, диод, полупроводниковый ключ, отличающееся тем, что второй вывод резистора подключен непосредственно к второй клемме питания и к аноду диода, другая клемма для подсоединения обмотки электромагнита соединена с катодом диода и через полупроводниковый ключ с первой клеммой питания, причем в устройство дополнительно введены микроконтроллер, первый аналоговый вход которого подключен к выводу резистора, соединенного с клеммой для подсоединения обмотки электромагнита, стабилизированный блок для питания микроконтроллера, резистивный делитель, соединенный с вторым аналоговым входом микроконтроллера для стабилизации мощности тепловых потерь в обмотке электромагнита в режиме удержания при изменении напряжения питания, дискретный выход микроконтроллера соединен с полупроводниковым ключом.A control device for DC electromagnets, containing the first and second power terminals, respectively connected with the positive and negative poles of the DC voltage source, two terminals for connecting an electromagnet winding, one of which is connected to a resistor, a diode, a semiconductor switch, characterized in that the second output of the resistor connected directly to the second power terminal and to the anode of the diode, another terminal for connecting the winding of the electromagnet is connected to the cathode of the diode and through a water switch with a first power terminal, and a microcontroller is additionally introduced into the device, the first analog input of which is connected to the output of a resistor connected to a terminal for connecting an electromagnet winding, a stabilized block for powering the microcontroller, a resistive divider connected to the second analog input of the microcontroller to stabilize the thermal power losses in the electromagnet winding in the hold mode when the supply voltage changes, the discrete output of the microcontroller is connected to the semi-wire with a key.
RU2016148989A 2016-12-13 2016-12-13 Device to control electromagnet of constant voltage RU2636052C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148989A RU2636052C1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Device to control electromagnet of constant voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148989A RU2636052C1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Device to control electromagnet of constant voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636052C1 true RU2636052C1 (en) 2017-11-20

Family

ID=60328610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148989A RU2636052C1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Device to control electromagnet of constant voltage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636052C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733078C1 (en) * 2019-09-02 2020-09-30 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Electromagnet actuation timing method and device for implementation thereof
CN113639082A (en) * 2021-07-12 2021-11-12 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 Wide-voltage-input proportional solenoid valve control device and proportional solenoid valve
RU2773298C1 (en) * 2021-08-23 2022-06-01 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Method for regulating the response time of an electromagnet and a device for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3579052A (en) * 1968-09-21 1971-05-18 Nippon Denso Co System for driving a. d. c. electromagnet
RU2187161C2 (en) * 1999-07-12 2002-08-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" Device controlling electromagnet
RU2310938C1 (en) * 2006-03-27 2007-11-20 Открытое акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" Forced control device for direct-current electromagnet

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3579052A (en) * 1968-09-21 1971-05-18 Nippon Denso Co System for driving a. d. c. electromagnet
RU2187161C2 (en) * 1999-07-12 2002-08-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" Device controlling electromagnet
RU2310938C1 (en) * 2006-03-27 2007-11-20 Открытое акционерное общество "Чебоксарский электроаппаратный завод" Forced control device for direct-current electromagnet

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733078C1 (en) * 2019-09-02 2020-09-30 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Electromagnet actuation timing method and device for implementation thereof
CN113639082A (en) * 2021-07-12 2021-11-12 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 Wide-voltage-input proportional solenoid valve control device and proportional solenoid valve
CN113639082B (en) * 2021-07-12 2024-04-12 江苏汇智高端工程机械创新中心有限公司 Wide voltage input proportional solenoid valve control device and proportional solenoid valve
RU2773298C1 (en) * 2021-08-23 2022-06-01 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Method for regulating the response time of an electromagnet and a device for its implementation
RU2815914C1 (en) * 2023-03-21 2024-03-25 Общество с ограниченной ответственностью Завод "Газпроммаш" Method of controlling power electromagnet
RU2826551C1 (en) * 2024-01-18 2024-09-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Polarized electromagnet control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2636052C1 (en) Device to control electromagnet of constant voltage
US10755881B2 (en) Circuit arrangement for operating electromagnetic drive systems
CN102687380A (en) Phase control with adaptive parameters
US9276473B1 (en) Voltage converting controller and method of voltage converting control
EP0936649A3 (en) Circuit for controlling application of electricity to a coil of and electric current switching apparatus
US7369391B2 (en) Drive circuit of direct-current voltage-driven magnetic contactor and power converter
EP2885804B1 (en) Regulated power supply assembly for use in electrical switch
RU2310938C1 (en) Forced control device for direct-current electromagnet
US6310449B1 (en) Device having a variable-speed motor
US3365636A (en) Brushless electric motor circuit
JP2020508015A (en) Control device, semiconductor module, and method for driving and controlling bipolar switchable power semiconductor device
CN106601549A (en) DC relay protection control method and circuit
RU2187161C2 (en) Device controlling electromagnet
CN107359785B (en) Switching power supply and starting circuit thereof
CN112628452A (en) Quick solenoid valve drive arrangement
AU2020253049A1 (en) Automatic door operator and method for driving the same
CN110932605A (en) Motor starting method and starter
CN110545097A (en) low-voltage pulse trigger controlled contactless switch circuit
RU202469U1 (en) Electric circuit for controlling the electromagnetic drive of the switching device
Lawrenson et al. Improvement and prediction of open-loop starting/stopping rates of stepping motors
SU1295458A1 (en) Control device for electromagnet
CN110880398B (en) Coil actuator for low and medium voltage applications
CN107195421B (en) Coil actuator for low or medium voltage applications
CN115811267A (en) Method for controlling the operation of an electric machine
SU957286A1 (en) Device for forced controlling of dc electromagnet

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191214