Claims (3)
Недостатками известных устройств is вл етс то, что при закрывании транзисторного ключа ЭДС самоиндукции обмотки электромагнита суммируетс с напр жением источника питани и прикладываетс к электродам транзис- ю тора. В некоторых схемах управлени обмотка электромагнита зашунтирована диодом в обратном направлении относительно источника питани . В этом случае ЭДС самоиндукции, замыка сь через диод, значительно зат гивает врем отпускани электромагнита и вызывает дополнительный нагрев области. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство, содержащее полупроводниковые ключи, силовые электроды которых включены последовательно с обмотками электромагнитов в цепь питани , источник управл ющего сигнала , два транзистора, диоды, соединенные с силовыми электродами полупроводниковых ключей, стабилитрон, включенные последовательно с обмотками электромагнитов датчики тока, подключенные через схему ИЛИ к пороговому органу, схемы совпадени , первые входы которых подключены к источнику управл ющего сигнала, а вторые входы - к выходу порогового органа, дополнительный элемент ИЛИ, входы которого подключены к источнику управл ющего сигнала, а выход подключен к базе первого транзистора, коллек39 тор которого соединен с базой второго транзистора, эмиттерно-коллекторма цепь которого включена параллельно стабилитрону, включенному последовательно с диодом в цепь источника питани 5 }. Недостатком этого устройства вл етс невысокой КПД из-за рассе ни запасной энергии в магнитном поле электромагнитов на стабилитроне и недостаточна надежность в результате суммировани ЭДС с змоиндукции обмотки с напр жением источника питани , котора прикладываетс к электродам ключей. Целью изобретени вл етс повышение КПД и надежности устройства. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл управлени элек ромагнитами, содержащее полупроводниковый ключ, один .из силовых элект родов которого соединен с одной из клемм дл подключени источника питани , другой силовой электрод подключен к точке соединени одной из клемм дл подключени обмоток электромагнитов и одного из электродов диода, управл ющий электрод полупроводникового ключа соединен с выходом схемы совпадени , пороговый орган, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадени , а вход подключен к выходу одного из логических элементов ИЛИ, датчики тока, одни из выводов которых соединены с входами одной из логических элементов ИЛИ, а другие выводы объединены и соединены с другой клеммой дл подключени источника питани , другой логиче кий элемент ИЛИ, входы которого соединены с входами устройства, введены дополнительные полупроводниковые клю чи и дополнительные диоды, одни из электродов дополнительных диодов объединены .и подключены к одной из клемм дл подключени источника пита ни , другие электроды дополнительных диодов подключены к точкам соединени других клемм дл подключени обмоток электромагнитов и одних из силовых электродов дополнительных полупровод никовых ключей, другие силовые элект роды дополнительных полупроводниковы ключей соединены с одними из выводов датчиков тока, управл ющие электроды дополнительных полупроводниковых клю чей подключена к входам устройства, .причем другой электрод диода соедине с другой клеммой дл подключени ис5 точника питани , а выход другого лоИЛИ соединен с гического элемента другим входом схемы совпадени . На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит полупроводниковый ключ, выполненный на транзисторе 1 и управл емый схемой совпадени 2, который включен между одной из клемм дл подключени источника питани и выводами электромагнитов 3, которые соединены через диод k с другой клеммой дл подключени источника питани ; Другие выводы электромагнитов 3 соединены с дополнительными полупроводниковыми ключами, выполненными на тра(нзисторах 5 и с дополнительными диодами 6. Между транзисторами 5 и другой клеммой источника питани включены датчики тока 7 подключенные через логический элемент ИЛИ 8 ко входу порогового органа 9. Первый вход схемы срвпадени 2 через другой логический элемент ИЛИ 10 соединен с входами уст ройства 11. Второй вход схемы совпадени 2 соединен с выходом порогового органа. Принцип действи предлагаемого устройства сводитс к следующему. В исходном состо нии, при отсутствии управл ющих сигналов на входах устройства 11, на первый вход схемы совпадени и на транзисторы 5 сигнал не поступает и транзисторы 5 закрыты. Ток через датчики тока 7 отсутствует. Напр жение на входе порогового органа 9 близко к нулю и с его выхода на второй вход схемы совпадени 2 поступает разрешающий сигнал. При по влении хот бы на одном из входов устройства II сигнала последний, поступа через элемент ИЛИ 10 на первый вход схемы совпадени 2, открывает транзистор 1 и соответствующий транзистор 5, подключа требуемую обмотку электромагнитов 3 к источнику питани . Ток через обмотки электромагнитов 3 нарастает по экспоненциальному закону , и при достижении им заданной величины сигнал, поступающий с датчиков тока 7 через схему ИЛИ 8 на пороговый орган 9, вызывает его срабатывание . При этом на второй вход схемы совпадени 2 подаетс запрещающий сигнал и она закрывает транзистор 1, отключа тем самым обмотки электромагнитов 3 от источника питани . Но ток 8 электромагнитах за счет ЭДС самоиндукции сохран етс , проход через диод k, датчики тока 7 и открыты транзисторы 5Когда величина тока через обмотки падает ниже заданного значени (опре дел ёмого шириной петли гистерезиса порогового органа), он возвращаетс в исходное состо ние и разрешает работу схемы совпадени 2. Так как управл ющий сигнал присут ствует на первом входе схемы совпаде ни 2, то транзистор 1 снова открыва етс и описанный процесс повтор етс поддержива в обмотках заданное значение тока, пока на шинах источника управл ющего сигнала присутствует сигнал. . . После окончани действи управл ю щих сигналов транзисторы 1 и 5 закры ваютс . В этом случае ток самоиндукции проходит через диоды 4 и 6 и энерги , запасенна в магнитном поле электромагнита, отдаетс источнику питани . Повышение КПД достигаетс за счет того, что энерги , запасенна -в Mai- нитном поле электромагнитов, после окончани токового импульса не рассеиваетс в тепло, как в известных устройствах, а возвращаетс в питающий источник. Повышение надежности достигаетс тем, что напр жение на электродах силовых транзисторов во всех режимах не превышает величины питакмцего напр жени . Если в известном устройстве напр жение на транзисторах достигает 60 В, то в предлагаемом устройстве оно не превышает 30 В при сохранении быстродействи электромагнитов . Формула изобретени Устройство дл управлени электро магнитами, -содержащее полупроводнико вый ключ, один из силовых электродов которого соединен с одной из клемм дл подключени источника питани , другой силовой электрод подключен к точке соединени одной из клемм дл подключени обмоток электромагнитов и одного из электродов диода, управ5 6 л ющий электрод полупроводникового ключа соединен с выходом схемы совпадени , пороговый орган, выход которого соединен с одним из входов схемы совпадени , а вход подключен к выходу одного из логических элементов ИЛИ,датчики тока,одни из выводов которых соединены с входами одного из логических элементов ИЛИ, а другие выводы объединены и соединены с другой клеммой дл подключени источника питани , другой логический элемент ИЛИ, входы которогр соединены с входами устройства,отличающеес тем, что, с целью повышени КПД и надежности, в него введены дополнительные полупроводниковые ключи и дополнительные диоды, одни из электродов дополнительных диодов объединены и подключены к одной из клемм дл подключени источника питани , электроды дополнительных диодов подключены к точкам соединени других клемм дл подключени обмоток электромагнитов и одних из силовых электродов дополнительных полупроводниковых ключей, другие силовые электг роды дополнительных полупроводниковых ключей соединены с одними из выводов датчиков тока, управл ющие электроды дополнительных полупроводниковых ключей подключены к входам устройства, причем другой электрод диода соединен с другой клеммой дл подклю - ен . источника питани , а выход другого логического элемента ИЛИ соединен с другим входом схемы совпадени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Коц Б.Э. Транзисторный переключатель в схеме выключени электромагнита . - Приборы и схемы управлени , 1968, № 6. The disadvantages of the known devices is that when the transistor switch is closed, the EMF of the self-induction winding of the electromagnet is summed with the voltage of the power source and is applied to the transistor torus electrodes. In some control circuits, the electromagnet winding is biased by a diode in the opposite direction relative to the power source. In this case, the self-induced EMF, which is closed through the diode, significantly delays the release time of the electromagnet and causes additional heating of the region. Closest to the present invention is a device containing semiconductor switches, the power electrodes of which are connected in series with the windings of electromagnets in the power supply circuit, a control signal source, two transistors, diodes connected to the power electrodes of the semiconductor switches, a zener diode connected in series with the windings of electromagnets current sensors connected via the OR circuit to the threshold organ, coincidence circuits, the first inputs of which are connected to the control signal source, and the second inputs - to the output of the threshold organ, an additional OR element, whose inputs are connected to the control signal source, and the output is connected to the base of the first transistor, whose collector is connected to the base of the second transistor, the emitter-collector circuit of which is connected in parallel to the zener diode connected in series with the diode power supply circuit 5}. A disadvantage of this device is the low efficiency due to dissipation of the reserve energy in the magnetic field of electromagnets at the Zener diode and insufficient reliability as a result of summing the emf from the induction winding with the voltage of the power source that is applied to the key electrodes. The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of the device. This goal is achieved in that a device for controlling electromagnets containing a semiconductor switch, one of whose power electrodes is connected to one of the terminals for connecting a power source, another power electrode is connected to the connection point of one of the terminals for connecting the electromagnets and one from the diode electrodes, the control electrode of the semiconductor key is connected to the output of the coincidence circuit, a threshold organ whose output is connected to one of the inputs of the coincidence circuit, and the input is connected to the output one of the OR logic elements, current sensors, one of the terminals of which are connected to the inputs of one of the OR logic elements, and the other terminals are combined and connected to another terminal for connecting a power source, another logical OR element, whose inputs are connected to the device inputs, additional semiconductor keys and additional diodes are introduced, one of the electrodes of the additional diodes are combined, and connected to one of the terminals for connecting the power supply, the other electrodes of the additional diodes are connected to the connection points of other terminals for connecting the windings of electromagnets and one of the power electrodes of additional semiconductor switches, other power electrodes of additional semiconductor switches connected to one of the current sensor terminals, control electrodes of additional semiconductor keys connected to the inputs of the device, and another electrode the diode is connected to another terminal to connect the power supply source, and the output of the other LOIOR is connected to the logic element by another input of the coincidence circuit. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device contains a semiconductor switch made on a transistor 1 and controlled by a coincidence circuit 2, which is connected between one of the terminals for connecting the power source and the leads of the electromagnets 3, which are connected via a diode k to another terminal for connecting the power source; Other leads of electromagnets 3 are connected to additional semiconductor switches made on tra (nsistors 5 and additional diodes 6. Between transistors 5 and the other terminal of the power source current sensors 7 are connected through the logic element OR 8 to the input of threshold organ 9. The first input of the matching circuit 2 through another logical element OR 10 is connected to the inputs of the device 11. The second input of the coincidence circuit 2 is connected to the output of the threshold organ. The principle of operation of the proposed device is as follows. In the initial state, in the absence of control signals at the inputs of the device 11, the first input of the coincidence circuit and the transistors 5 do not receive a signal and the transistors 5 are closed. There is no current through the current sensors 7. The voltage at the input of the threshold element 9 is close to zero and from its output to the second input of the coincidence circuit 2, an enable signal arrives. When at least one of the inputs of the device II signal appears, the last one arriving through the OR 10 element to the first input of the coincidence circuit 2 opens transistor 1 and the corresponding transistor 5 connects The required winding of the electromagnets 3 to the power source. The current through the windings of the electromagnets 3 increases exponentially, and when it reaches a predetermined value, the signal from the current sensors 7 through the scheme OR 8 to the threshold organ 9 causes it to trigger. In this case, a prohibiting signal is supplied to the second input of the coincidence circuit 2 and it closes the transistor 1, thereby disconnecting the windings of the electromagnets 3 from the power source. But the current 8 by electromagnets due to self-induction EMF is maintained, the passage through diode k, current sensors 7 and transistors 5 are open. When the current through the windings falls below a predetermined value (determined by the width of the hysteresis loop of the threshold organ), it returns to its original state and resolves the operation of the coincidence circuit 2. Since the control signal is present at the first input of the circuit coincides n 2, the transistor 1 opens again and the described process repeats maintaining the current set in the windings, while actuating signal Aulus signal is present. . . After the termination of the control signals, the transistors 1 and 5 are closed. In this case, the self-induction current passes through diodes 4 and 6 and the energy stored in the magnetic field of the electromagnet is given to the power source. An increase in efficiency is achieved due to the fact that the energy stored in the magnetic field of the electromagnets, after the end of the current pulse, is not dissipated into heat, as in known devices, but returns to the supply source. Improving the reliability is achieved by the fact that the voltage on the electrodes of the power transistors in all modes does not exceed the magnitude of the power supply voltage. If in a known device the voltage across the transistors reaches 60 V, then in the proposed device it does not exceed 30 V while maintaining the speed of the electromagnets. The invention is a device for controlling electromagnets, a semiconductor key containing one of the power electrodes of which is connected to one of the terminals for connecting a power source, another power electrode is connected to the connection point of one of the terminals for connecting the electromagnets and one of the diodes electrodes, control 5 6, a semiconductor key electrode is connected to the output of the coincidence circuit, a threshold organ, the output of which is connected to one of the inputs of the coincidence circuit, and the input is connected to the output of one of OR, current sensors, one of the terminals of which are connected to the inputs of one of the OR logic elements, and the other terminals are combined and connected to another terminal for connecting a power source, another OR logic element, the inputs of which are connected to the inputs of the device, characterized in that , in order to increase efficiency and reliability, additional semiconductor switches and additional diodes are introduced into it, one of the electrodes of the additional diodes are combined and connected to one of the terminals for connecting the power supply , electrodes of additional diodes are connected to points of connection of other terminals for connecting windings of electromagnets and one of power electrodes of additional semiconductor switches, other power electrodes of additional semiconductor switches are connected to one of the terminals of current sensors, control electrodes of additional semiconductor switches are connected to device inputs, and the other electrode of the diode is connected to another terminal for the connected. power supply, and the output of another OR gate is connected to another input of the coincidence circuit. Sources of information taken into account in the examination 1. Kots B.E. Transistor switch in the electromagnet off circuit. - Instruments and control circuits, 1968, № 6.
2.Нитдеев Ю.Е. Схема дл увеличени начёшьного т гового усили электромагнита . - Электричество , 1 9бЗ ,№4 . 2. Nitdeev Yu.E. Scheme for increasing the electric force of the electromagnet. - Electricity, 1 9БЗ, №4.
3.За вка ФРГ № 251512i«, кл; В W j 7/84. А. Патент США If 3519893, кл. Н 01 Н 7/:52, 1970. 5. Авторское-свидетельство СССР № 828257 по за вке № 2787598, кл. Н 01 Н «7/32, 25.06.79.3. For Germany FRG No. 251512i “, class; In W j 7/84. A. US Patent If 3519893, cl. H 01 H 7 /: 52, 1970. 5. USSR author's certificate No. 828257 according to Application No. 2787598, cl. H 01 H «7/32, 06.25.79.