SU1712970A1

SU1712970A1 - Устройство дл форсированного включени электромагнита

Info

Publication number: SU1712970A1
Application number: SU904776240A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Бондаренко; Николай Николаевич Коечкин; Ростислав Всеволодович Санов; Андрей Владимирович Владимиров
Original assignee: Конструкторское бюро приборостроения Научно-производственного объединения "Точность"
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам автоматики и может быть использовано дл управлени электромагнитами посто нного тока, пускател ми, электромуфтами. Цель изобретени — уменьшение потреблени электроэнергии. В устройстве использованы основной 10 и дополнительный 4,источники питани . Сигнал, снимаемый с датчика 9 тока, воздействует на дифференцирующий усилитель 11. выходной сигнал которого через усилитель-ограничитель 13 и формирователь 12 переключает триггер 2, Электромагнит 8 переходит в режим удержани . 2 ил.(/)С

Description

ho ч VI

о

Изобретение относитс к устройствам автоматики и может быть использовано дл управлени электромагнитами посто нного .тока, пускател ми, электромуфтами.

Известно устройство дл форсированного управлени электромагнитом посто нного тока, содерж.ащее выводы дл подключени обмотки электромагнита, два силовых ключа, два диода, компаратор, задатчик тока возбуждени , счетчик импульсов , элемент обратной св зи, выводы дл подключени источника посто нного напр жени , триггер и элемент И.

Недостатком данного устройства вл етс то, что источник посто нного напр жени должен обладать низким внутренним сопротивлением при любом направлении потребл емого тока. Источник допускает рекуперацию энергии.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл форсированного включени электромагнита, содержащее выводы дл подключени обмотки управлени электромагнита, основной и дополнительный источники питани , два ключевых элемента, формирователь временных интервалов , диод и стабилитрон.

Существенным недостатком данного устройства вл етс большое потребление электроэнергии, особенно при высоких частотах коммутации. Этот недостаток может ограничивать область применени устройства при его запитке от автономного источника питани .

Цепь изобретени - уменьшение потреблени устройством электроэнергии.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл форсированного включени электромагнита, содержащее выводы дл подключени обмотки управлени электромагнита , основной и дополнительный источники питани , два ключевь1х элемента, диод истабилитрон, причем управл ющий вход второго, ключевого элемента соединен с входом устройства, первые вь1воды первого и второго ключевых элементов и основного источника питани объединены, второй вывод первого ключевого элемента соединен с первым выводом дополнительного источника питани , второй вывод которого соединен с первым выводом дл подключени обмотки управлени электромагнита и через диод-с вторым выводом второго ключевого элемента, а стабилитрон включен между первым и вторым выводами второго ключевого элемента, введены датчик тока, дифференцирующий усилитель, усилительограничитель , формирователь и триггер, при этом датчик тока включен между вторым выводом основного источника питани

и вторым выводом дл подключени обмотки управлени электромагнитом, второй вывод дл подключени обмотки управлени соединен с входом сброса дриггера через

последовательно соединенные дифференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель и формирователь, вход первого ключевого элемента соединен с выходом триггера, вход установки которого соединен

с входом устройства.

На фиг. 1 показана структурна схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 - диаграммы его функционировани .

Устройство дл форсированного включени электромагнита содержит входную шину 1, триггер 2, первый 3 и второй 5 ключевые элементы, выводы дл подключени основного 10 и дополнительного А источников питани , диод 6, стабилитрон 7, выводы

0 дл подключени обмотки 8 электромагнита , датчик 9 тока, дифференцирующий усилитель 11, формирователь 12 и усилитель-ограничитель 13.

Входна шина 1 устройства соединена

5 с входом установки триггера 2 и входом управлени второго ключевого элемента 5. Первые выводы первого 3 и второго 5 клюневых элементов, стабилитрона 7 и основного источника 10 питани объединены,

0 Второй вывод первого ключевого элемента 3 подключен к первому выводу дополнительного источника 4 питани ,втора шина которого подключена к первому выводу диода б и первому выводу обмотки 8 управле5 НИИ, второй вывод которой соединен с датчиком 9 тока и входом дифференцирующего усилител 11, выход которого через усилитель-ограничитель 13 и формирователь 12 соединен с входом сброса триггера

0 2, Второй вывод диода б соединен с втЬрыми выводами второго ключевого элемента 5 и стабилитрона 7, з второй вывод датчика 9 тока соединен с вторым выводом основного источника 10 питани ,

5 Триггер 2 быть выполнен на микросхеме 564 ТМ2, D-вход которой соединен с источником питани , а S-вход - с общей шиной. Первый 3 vi второй 5 ключевые элементы могут быть выполнены на основе

0 транзистора 2Т827. В качестве диода 6 может быть использован прибор 2Д213А: стабилитрона Д816А; датчика тока -любой низкоомный резистор, например С2-2320м-2Вт . Формирователь 12 может бьпъ выполнен

5 на микросхеме 564 АГ1, В качестве компаратора

может быть использована микросхема 521 САЗ,

Устройство работает следующим образом.

При поступлении входного сигнала (фиг.

2а) триггер 2 устанавливаетс в единичное

состо ние и замыкает ключ 3. при этом к

обмотке 8 управлени прикладываетс напр жение ,, равное сумме напр жений основного и дополнительного источников питани (фиг. 26). Через замкнутый ключ 5 ток не протекает, так как к диоду 6 приложено запирающее напр жение дополнительного источника 4 питани . Под действием суммы напр жений источников питани в обмотке управлени возникает ток, который преобразуетс в напр жение с помощью датчика 9 тока {фиг. 2в). В момент времени t1 корь электромагнита начинает трогатьс с упора, а в момент времени t2 он завершает свое движение (фиг, 2в). При этом на выходе дифференцирующего усилител 11 вырабатываетс отрицательный импульс (фиг. 2г). задний фронт которого свидетельствует о5 окончании движени электромагнита. Сигнал с дифференцирующего усилител нормируетс по амплитуде .с помощью усилител -ограничител 13 (фиг. 2д) и задним фронтом запускает формирователь 12 (фиг. 2е), который вырабатывает сигнал на сброс триггера 2 (фиг. 2е, ж). Первый ключ 3 размыкаетс и ток основного источника гилтани протекает теперь через обмотку угтравлени и ключ 5. так как открываетс диод 6 приложенным к нему напр жением источника 10 питани . По окончании входного импульса ключ 5 размыкаетс (фиг. 2а,б) и ток в обмотке 8 управлени спадает до нул по цепи стабилитрон 7 - основной источник 10 питани .

С приходом следующего входного импульса процесс повтор етс .

Таким образом, за счет отключени дополнительного источника питани точно в момент окончани движени кор электромагнита удаетс существенно уменьшить потребление электроэнергии.

Например, при частоте коммутации 100 Гц и разбросе времени срабатывани электромагнита 2-5 мс в известном устройстве необходимо выбирать длительность импульса ,вырабатываемого формирователем временных интервалов, более 5 мс (в противном случае может не.сработать электромагнит ). Если теперь прин ть следующие допущени : напр жение основного источника питани (Еосн) 10 В. дополнительного (Едоп) - 40 В, сопротивление управл ющей обмотки IR) - 10 6м, ее индуктивность (L) 100 мГ,а врем срабатывани 2 мс, тогда в известном устройстве максимальный ток

потреблени за врем действи входного импульса приблизительно равен: l(EocH+EAon)/RK1-exp(-t/г)),

где

мс:

,97 А.

В предлагаемом устройстве момент отключени дополнительного источника питани точно определ етс и поэтому врем t

срабатывани электромагнита можно считать равным 2 мс. Следовательно, из приведенной формулы следует, что ,91 А.

Таким образом, в данном случае потребление электроэнергии сократилось на

53%.

Claims

Формула изобретени Устройство дл форсированного включений электромагнита, содержащее выводы дл подключени обмотки управлени электромагнита , выводы дл подключени оСмовного и дoпoлниteльнoгo источников питани , два ключевых элемента, диод и стабилитрон, причем управл ющий вход второго ключевого элемента соединен с входом устройства, первые выводы первого и второго ключевых элементов и первый вывод дл подключени основного источника Питэни объединены, второй вывод первого ключевого элемента соединен с первым выводом дл подключени дополнительного источника питани , второй вывод дл подключени которого соединен с первым выводом дл подключени обмотки управлени электромагнита и через диод - ,

с вторым выводом второго ключевого элемента , стабилитрон включен параллельно ключевому элементу, отличающеес тем, что, с целью уменьшени потреблени электроэнергии, в него введены датчик тока,

дифференцирующий усилитель, усилительограничитель , формирователь и триггер, причем датчик тока включен между вторыми выводами дл подключени обмотки управлени электромагнитом и основного источника питани , второй вывод дл подключени обмотки управлени электромагнита соединен с входом сброса триггера через последовательно соединенные диф- . ференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель и формирователь, управл ющий вход первого ключевого элетлента соединен . с выходом триггера, вход установки которого соединен с входом устройства.

фи. Z