RU2647122C2

RU2647122C2 - Device of forced electromagnetic control

Info

Publication number: RU2647122C2
Application number: RU2012147875A
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Быков
Original assignee: Андрей Анатольевич Быков
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2018-03-14
Also published as: RU2012147875A

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: device of the forced electromagnet control provides an inrush current, when connected to the power terminals and switched to the holding current with a self-resetting fuse.

EFFECT: increasing the reliability, simplifying the design and reducing the device cost.

Description

Заявленное техническое решение относится к электротехнике и может быть использовано для включения исполнительных электромагнитных устройств систем автоматики в нефтедобывающей, энергетической, автомобильной промышленности и в приводах электромагнитных клапанов постоянного и переменного тока.The claimed technical solution relates to electrical engineering and can be used to turn on the executive electromagnetic devices of automation systems in the oil, energy, automotive industry and in the drives of electromagnetic valves of direct and alternating current.

Для уменьшения габаритов, массы и энергопотребления, а также повышения быстродействия электромагнитов применяют форсированное управление, при котором в период срабатывания по обмоткам электромагнитов пропускают токи, превосходящие значения, допустимые по нагреву в номинальном режиме, а после срабатывания токи уменьшают до допустимых значений. Применение форсированного управления позволяет уменьшить массу электромагнитных приводов на 30-40%, а расход обмоточной меди снизить на 50 и более процентов.To reduce the dimensions, weight and energy consumption, as well as increase the speed of the electromagnets, forced control is used, in which during the period of operation, the electromagnet windings pass currents that exceed the values allowed for heating in the nominal mode, and after tripping, the currents are reduced to acceptable values. The use of forced control can reduce the mass of electromagnetic drives by 30-40%, and the consumption of winding copper to reduce by 50 percent or more.

Принципиальные схемы включения электромагнитов с форсировкой тока показаны на рис. 2 Б.Э. Коц. Электромагниты постоянного тока с форсировкой. М., Энергия 1973. По числу обмоток электромагниты делятся на однообмоточные и двухобмоточные. По типу переключающего устройства подразделяются на контактные и бесконтактные. В качестве элемента, ограничивающего пусковой ток после срабатывания электромагнита, применяют резистор или дополнительную удерживающую обмотку электромагнита.Schematic diagrams of the inclusion of electromagnets with current boost are shown in Fig. 2 B.E. Kots. Forced DC solenoids. M., Energy 1973. By the number of windings, electromagnets are divided into single-winding and double-winding. According to the type of switching device, they are divided into contact and contactless. As an element limiting the starting current after the operation of the electromagnet, a resistor or an additional holding coil of the electromagnet is used.

Недостатками с контактным переключением являются низкая надежность и ограниченный ресурс контактов, наличие механической связи якоря с контактами переключателя и выход из строя пусковой обмотки в случае заклинивания якоря.Disadvantages with contact switching are low reliability and limited contact life, the presence of a mechanical connection between the armature and the switch contacts and the failure of the starting winding in case of jamming of the armature.

Устройство форсированного управления электромагнитом с бесконтактными переключающими устройствами не имеет механических связей и контактов и поэтому более надежно, но имеет значительные габариты и стоимость.The forced electromagnetic control device with non-contact switching devices does not have mechanical connections and contacts and therefore is more reliable, but has significant dimensions and cost.

Вышеописанное устройство форсированного управления электромагнитом может работать на постоянном и переменном токе, но на переменном в качестве токоограничивающего устройства целесообразнее использовать конденсатор из-за отсутствия активных потерь.The above-described accelerated electromagnetic control device can operate on direct and alternating current, but on alternating current it is more expedient to use a capacitor as a current-limiting device due to the absence of active losses.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении надежности, в упрощении конструкции, уменьшении габаритных размеров устройств форсированного управления электромагнитами как на постоянном, так и на переменном токе.The problem to which the claimed technical solution is directed is to increase reliability, simplify the design, reduce the overall dimensions of the forced control devices of electromagnets both on direct and alternating current.

Данная задача достигается за счет того, что в устройстве форсированного управления электромагнитом в качестве переключающего устройства применен самовосстанавливающийся предохранитель.This task is achieved due to the fact that the self-healing fuse is used as a switching device in the forced electromagnetic control device.

Самовосстанавливающиеся предохранители представляют собой полимерные терморезисторы с положительным температурным коэффициентом (Polymeric Positive Temperature Coefficient - (PPTC). Существует несколько основных компаний, которые производят РРТС. Каждая из них запатентовала и использует свою марку: Polyfuse (Littelfuse), PolySwitch (ТЕ Connectivity), Semifuse (АТС Semitec), Fuzetec (Fuzetec Technology), Multifuse (Bourns). Несмотря на отличия в названии, все РРТС имеют одинаковый принцип работы и сходную структуру. Основная особенность - они проводят ток до тех пор, пока его температура не превысит определенный порог. После этого он срабатывает, сопротивление резко увеличивается, что и приводит к разрыву электрической цепи.Resettable fuses are Polymeric Positive Temperature Coefficient (PPTC) thermistors. There are several major companies that produce PPTCs. Each of them has patented and uses its own brand: Polyfuse (Littelfuse), PolySwitch (TE Connectivity), Semifuse (Automatic telephone exchange Semitec), Fuzetec (Fuzetec Technology), Multifuse (Bourns). Despite the differences in name, all РРТС have the same operating principle and similar structure. The main feature is that they conduct current until its temperature exceeds a certain threshold.After that, it works, the resistance increases sharply, which leads to a break in the electrical circuit.

Работают устройства форсированного управления электромагнитом, следующим образом: при подключении к клеммам питания через обмотку электромагнита и самовосстанавливающийся предохранитель проходит пусковой ток. После срабатывания самовосстанавливающегося предохранителя в цепь обмотки электромагнита вводится токоограничивающий элемент, снижающий пусковой ток до тока удержания.The forced electromagnet control devices operate as follows: when connected to power terminals through an electromagnet winding and a self-resetting fuse, the inrush current passes. After the self-resetting fuse is activated, a current-limiting element is introduced into the electromagnet winding circuit, which reduces the starting current to the holding current.

Самовосстанавливающийся предохранитель подбирается так, чтобы в диапазоне рабочих температур время его срабатывания при пусковом токе было больше времени срабатывания электромагнита, но меньше времени, необходимого для выхода из строя обмотки электромагнита. После отключения устройства форсированного управления электромагнитом от источника питания самовосстанавливающийся предохранитель восстанавливается до своего первоначального состояния и устройство вновь готово к работе.The self-resetting fuse is selected so that in the operating temperature range the time of its operation at the starting current is longer than the operation time of the electromagnet, but less than the time required for the failure of the electromagnet winding. After disconnecting the forced electromagnetic control device from the power source, the self-healing fuse is restored to its original state and the device is again ready for operation.

Claims

A forced electromagnetic control device that provides an inrush current when connected to the power terminals and switches to a holding current containing an electromagnet winding, in series with which a switching device is connected with a current-limiting element connected in parallel, characterized in that a self-healing fuse is used as a switching device.