SU1654885A1 - Устройство дл управлени грузоподъемным электромагнитом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , к электрическим аппаратам, в частности к управлению грузоподъемными электромагнитами средней мощности. Цель изобретени  - повышение надежности устройства и производительности электромагнита. Введение в устройство интегратора 14 электромагнитной энергии и выполнение резистора 13 блока разр да электромагнитной энергии из элементов с нелинейным сопротивлением достигаетс  размагничивание электромагнита за счет накопленной в печи энергии, сокращение длительности разр да этой энергии и зависимость величины размагничивающего тока от величины электромагнитной энергии, запасенной в электромагните, при изменении как вида ферромагнитного груза, так и тока электромагнита . 1 з. п. ф-лы, 2 ил. (С

Description

оъ ел

Јь 00 00 О1

Изобретение относитс  к электротехнике, к электрическим аппаратам, в частности к управлению грузоподъемным электромагнитом средней мощности.

Цель изобретени  - повышение надеж- ности устройства и производительности электромагнита .

На фиг. 1 приведена электрическа  схема устройства дл  управлени  грузоподъемным электромагнитом; на фиг. 2 - графики напр жений и токов, по сн ющие ра- боту устройства и разр да электромагнитной энергии на блок с резисторами с посто нным сопротивлением.

Устройство дл  управлени  грузоподъемным электромагнитом содержит управл в- мый выпр митель, состо щий из диодов 1 и 2, аноды которых подключены к фазам А и В питающей трехфазной сети через автоматический выключатель 3, и тиристора 4, анод которого соединен с катодами диодов 1 и 2, а катод через датчик 5 то- ка, замыкающие главные контакты 6 и 7 контактора 8 намагничивани , клеммы 9 и 10 дл  подключени  обмотки 11 электромагнита , автоматический выключатель 3 - с фазой С питающей сети.

Блок разр да электромагнитной энергии выполнен в виде последовательной цепи, состо щей из диода 12, соединенного катодом с одной клеммой 9, и нелинейного резистора 13, подключенного другим выводом к другой клемме 10 дл  подключени  обмотки 11 электромагнита. Интегратор 14 энергии электромагнита состой, чз накопительного конденсатора 15, соединенного одним выводом с резистором 16, зашунтиро- ванным диодом 17, катод которого подключен к клемме 10, а другой вывод конденсатора 15 через размыкающий вспомогательный контакт 18 контактора 8 намагничивани  подключен к клемме 9. Шунтирующий диод 19 своим катодом через датчик 5 тока, контакт 6 контактора 8 соединен с одной клеммой 9, а анодом - с другой клеммой 10 через контакт 7 контактора 8.

Блок управлени  выполнен в виде коман- доконтроллера, состо щего из замыкающих контактов 20 и °1 и сч сина 22, объединенных руко ткой управлени . Однофазный трехобмоточный трансформатор 23 с вторичными обмотками 24 и 25, первичной обмоткой 26 соединен с фазами А и В трехфазной питающей сети через автоматический выключатель 3 и контакт 20 командо- контроллера. Источник 27 посто нного стабилизированного напр жени  своим входом подключен к обмотке 24 трансформатора 23, а источник 28 задающего напр жени  - к обмотке 25 через сельсин 22. Источник 29 пилообразного напр жени  представл ет последовательную цепь, состо щую из низко- омного резистора 30, соединенного с анодом тиристора 4, высокоомного резистора 31, зашунтированного диодом 32, анод которого

5

0

0 0

g

5

5

0

соединен с одним из выводов конденсатора 33,  вл ющегос  выходом источника 29 пилообразного напр жени , а другой вывод конденсатора 33 подключен к катоду тиристора 4.

Бесконтактное полупроводниковое реле 34 своим выходом подключено к управл ющему электроду тиристора 4 через защитный диод 35, а входом - к выходам источников 28 и 29 задающего и пилообразного напр жений и датчика 5 тока. Цепи питани  бесконтактного полупроводникового реле 34 подключены к выходу источника 27 посто нного стабилизированного напр жени . Катушка контактора 8 намагничивани  зашунтирована диодом 36 и запитана от источника 27 стабилизированного напр жени  через контакт 21 командоконтроллера.

Устройство работает следующим образом.

При включении автоматического выключател  3 (фиг. 1) напр жение трехфазной питающей сети подаетс  на диоды 1 и 2, анод тиристора 4, контакт 7 контактора 8 и контакт 20 командоконтроллера. При включении командоконтроллера его контакты 20 и 21 замыкаютс , на первичную обмотку 26 трансформатора 23 подаетс  линейное напр жение питающей сети. Источники 27 и 28 питани  преобразуют напр жение переменного тока обмоток 24 и 25, трансформатора 23 соответственно в посто нное стабилизированное и регулируемое напр жение . Бесконтактное полупроводниковое реле 24 получает питание, а на его вход подаетс  задающее напр жение от источника 28, которое определ ет угол открыти  тиристора 4, а следовательно, и величину тока в обмотке 11 электромагнита и устанавливаетс  поворотом ротора сельсина 22 относительно его статора руко ткой командоконтроллера . Включаетс  контактор 8 намагничивани , и его главные замыкающие контакты 6 и 7 подключают обмотку 11 электромагнита через датчик 5 тока к катоду тиристора 4 и к фазе С питающей трехфазной сети, а его вспомогательный размыкающий контакт 18 отключает интегратор 14 электромагнитной энергии от обмотки 11 электромагнита. Через резисторы 30 и 31 начинаетс  зар д конденсатора 33 источника 29 пилообразного напр жени .

Линейно возрастающее напр жение с конденсатора 33 поступает на вход реле 34, где суммируетс  с задающим напр жением источника 28. По достижении этим суммарным напр жением значени  срабатывани  реле 34 последнее включаетс  и выдает на тиристор 4 управл ющее напр жение . В момент времени Т1 тиристор 4 открываетс , на обмотку 11 электромагнита подаетс  питающее напр жение (фиг. 2 а), и в ней устанавливаетс  намагничивающий ток (фиг. 2 в). При этом электромагнит осуществл ет захват груза из ферромагнитных материалов. Конденсатор 33 через

диод 32, низкоомный резистор 30, открытый тиристор 4 быстро разр жаетс , реле 34 отключаетс , снима  управл ющее напр жение с тиристора 4. Последний закрываетс  обратным напр жением фазы С питаю- щей сети. Ток обмотки 11 электромагнита , поддерживаемый ЭДС самоиндукции, замыкаетс  через шунтирующий диод 19 и датчик 5 тока.

При очередной положительной полуволне напр жени  на тиристоре 4 описанный процесс повтор етс . Напр жение отрицательной обратной св зи, подаваемое с датчика 5 тока на вход реле 34, суммируетс  с задающим и пилообразным напр жени ми и обеспечивает поддержание ве- личины тока в обмотке 11 электромагнита на заданном уровне. При отключении коман- доконтроллера в момент времени Т2 его контакты 20 и 21 размыкаютс , отключа  трансформатор 23, контактор 8, источники 27 и 28 и реле 34. Контакты 6 и 7 кон- тактора 8 отключают обмотку 11 электромагнита , а контакт 18 подключает к ней интегратор 14 электромагнитной энергии. Энерги , запасенна  в электромагните, создает на выводах обмотки 11 напр жение самоиндукции обратной пол рности (фиг. 2 а определ емое величиной тока в ней (фиг. 2 в) и сопротивлением нелинейного резистора 13, форма которого близка к пр моугольной. Ток в обмотке 11 электромагнита (разр дный ток) снижаетс  до нул  линейно (фиг. 2 б). С уменьшением тока в обмотке 11 электромагнита уменьшаетс  его подъемна  сила, и основна  часть груза отпадает . Конденсатор 15 через резистор 16 зар жаетс  с большой посто нной времени до напр жени  (фиг. 2 с), пропорциональ- ного длительности разр да электромагнитной энергии Т2-Т3, т. е. интегралу от величины разр дного напр жени  (фиг. 2 а).

Таким образом энерги , накопленна  в электрическом поле конденсатора 15 интегратора 14, оказываетс  пропорциональной энергии, запасенной в электромагните, котора  определ ет остаточную индукцию и коэрцитивную силу электромагнита.

К концу процесса разр да электромагнитной энергии конденсатор 15 интегратора 14 через диод 17 начинает разр жатьс  (фиг. 2 с) на обмотку 11 электромагнита , создава  в ней обратный размагничивающий ток (фиг. 2 в), обеспечивающий необходимую коэрцитивную силу дл  размагничивани  ЭЛР ромагнита. Электромагнит полностью р- ,магничиваетс , остаток прит нутого к нему груза отпадает, и его можно включить снова.

При Јзменении электромагнитной энергии элек ромагнита, например при переходе с ферромагнитного скрапа на монолитный груз, при неизменном токе в обмотке 11 электромап чта увеличиваютс  его остаточна  индукци , коэрцитивна  сила и возрастает энерги , накопленна  в электромагните , котора  про вл ет себ  в возрастании длительности разр дного импульса. Конденсатор 15 интегратора 14 зар жаетс  до большего напр жени , пропорционального больше электромагнитной энергии, при разр де которого создаетс  больший размагничивающий ток, который размагничивает эле ктро- магнит большей коэрцитивной силы (на фиг. 2 а, в, с, пунктирные линии). Длительность (фиг. 2 а) разр да электромагнитной энергии Тз-Тз на блок разр да с нелинейным сопротивлением в несколько раз меньше длительности Та-ТБ разр да этой же энергии на блок разр да с линейным сопротивлением при прочих равных услови х (фиг. 2 д). Сокращение длительности разр да электромагнитной энергии объ сн етс  нелинейной зависимостью сопротивлени  резистора 13 от тока, которое с уменьшением тока разр да возрастает, а посто нна  времени разр дного контура уменьшаетс .

Диод 36 защищает катушку 8 контактора намагничивани  от перенапр жений при его отключении.

Экспериментальные исследовани  предлагаемого устройства дл  управлени  грузоподъемным электромагнитом показали, что по сравнению с прототипом оно работает надежнее, проще в обслуживании и обеспечивает более точное и форсированное размагничивание электромагнита в широком диапазоне изменений как вида груза, так и тока в обмотке электромагнита, и позвол ет за счет этого повысить его производительность . Например, на погрузочно- разгрузочных работах скрапа и мелкой стружки производительность грузоподъемного электромагнита типа М 43 повысилась на 15% Исключение их схемы контактора размагничивани , двух реле времени, блока их питани , балластных резисторов, а также применение в блоке разр да резисторов с нелинейным сопротивлением и интегратора электромагнитной энергии позволили повысить надежность устройства и электромагнита , улучшить массогабаритные показатели устройства и снизить мощность, потребл емую из сети, на 2,0-3,0 кВт.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  грузоподъемным электромагнитом, содержащее выводы дл  подключени  обмотки электромагнита , выводы дл  подключени  трслфаз ной питающей сети, управл емый выпр митель , включающий в себ  два диода, анод каждого из которых соединен с одним из выводов дл  подключени  питающей сети, и тиристор, анод которого соединен с катодами указанных диодов, контактор намагничивани  с двум  замыкающими контактами,

датчик тока, блок разр да электромагнитной энергии, включающий в себ  диод и резистор, шунтирующий диод, блок управлени , выполненный в виде командоконтрол- лера, состо щего из двух замыкающих контактов и сельсина, однофазный трехоб- моточный трансформатор, источники посто н- 1 ного стабилизированного и задающего напр жений , бесконтактное полупроводниковое реле и источник пилообразного напр жени , причем катод тиристора через датчик тока и один из замыкающих контактов контактора намагничивани  соединен с одним из выводов дл  подключени  обмотки электромагнита , другой вывод дл  подключени  которой через другой замыкающий контакт контактора намагничивани  соединен с третьим выводом дл  подключени  питающей сети, блок разр да электромагнитной энергии включен параллельно выводам дл  подключени  обмотки электромагнита, бесконтактное полупроводниковое реле запитано от источника стабилизированного напр жени ,

выход его подключен к управл ющему электроду тиристора, а входы соединены с выходами датчика тока и источников пилообразного и задающего напр жений, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства и производительности электромагнита, в него введен интегратор электромагнитной энергии, контактор намагничивани  снабжен размыкающим контактом , резистор блока разр да электромаг0 нитной энергии выполнен из элементов с нелинейным сопротивлением, причем интегратор электромагнитной энергии через размыкающий контакт контактора размагничивани  подключен параллельно выводам дл 

подключени  электромагнита.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что интегратор магнитной энергии выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора и резистора, зашунтированно- го диодом, причем катод диода соединен

0 с другим выводом дл  подключени  обмотки электромагнита.

Тг Ть Tv

Ts