CS276151B6 - Zdroj elektromagnetického pole pro ovládání mechanických elementů - Google Patents

Abstract

Předmětem řešení je zapojení zdroje elektromagnetického pole pro ovládání mechanických elementů, zejména kontaktů tak, aby se odstranilo namáhání budicí cívky proudem, jehož velikost je nutná pouze pro změnu polohy ovládaných kontaktů. Podstata řešení spočívá v tom, že budicí cívka (4) vykazuje dvě vinutí (5, 6), z nichž první vinutí (5) je napojeno svým vstupem (5.1) na napájecí kladný vodič (2) a druhé vinutí (6) svým výstupem (6.2) na napájecí záporný vodič (3), přičemž obě vinutí (5, 6) jsou vzájemně propojena diodou (7) tak, že výstup (B) prvního vinutí (5) je napojen na její anodu (7.1), která je první propojovací větví (9) napojena přes prvý rezistor (10) a kondenzátor (11), na napájecí záporný vodič (3) a vstup (12) druhého vinutí (6) je napojen na její katodu (7.2), která je druhou propojovací větví (13) napojena přes druhý rezistor (14) a kondenzátor (15) na napájecí kladný vodič (2).

Description

Předmět vynálezu se týká vytváření zdroje elektromagnetického pole pro ovládání mechanických elementů, zejména kontaktů, zahrnující budicí cívku, která je svým vydutím napojena napájecím kladným a záporným vodičem na zdroj stejnosměrné energie a rezistor s kondenzátorem. '

Podle čs. autorského osvědčení č. 129434 je známo bezdotykové sepínání spínacího kontaktu permanentním magnetem, který je upraven na výkyvném raménku čidla přetrhu příze. Toto provedení vykazovalo určitou nespolehlivost a docházelo k trvalému sepnutí kontaktu, což mělo závažné důsledky v další funkci stroje.

Je známo čidlo přetrhu, kde vinutí cívky elektromagnetické spojky čidla přetrhu a sériově s ním i spínač čidla přetrhu, jsou připojeny na vývody napájecího stejnosměrného zdroje elektrické energie. Paralelně k vinutí cívky elektromagnetu je připojena ochranná dioda. Toto řešení však řeší problém jiskření, vyvolaný značnou indukční zátěží.

Je obecně znám způsob ovládání mechanických kontaktů elektromagnetickým polem, spočívající v buzení tohoto pole pomocí indukčnosti, která je připojována spínačem ke zdroji elektrické energie. Proud, který po připojení indukčnosti protéká, musí být tak veliký, aby vzniklé elektromagnetické pole uvedlo ovládané kontakty do nové polohy. Výhodou tohoto řešení je jednoduchost. Nevýhodou je skutečnost, že velikost proudu, tekoucího budicí cívkou v době, kdy kontakty již zaujaly novou polohu, je stejná, jako nutná velikost produ pro vyvolání této změny. Budicí cívka proto musí být dimenzována na trvalý průchod proudu o velikosti, která vyvolá elektromagnetické pole takové intenzity, jež bezpečně uvede kontakty do nové polohy.

Úkolem je vyřešit zdroj elektromagnetického pole pro ovládání mechanických elementů tak, aby se odstranilo namáhání budící cívky v době držení kontaktů, tj. v době po ustálení děje, kdy kontakty již zaujaly novou polohu, proudem, jehož velikost je nutná pouze pro změnu polohy ovládaných kontaktů, přičemž by neměla vznikat energetická ztráta.

Uvedený úkol řeší zdroj elektromagnetického pole, zahrnující budicí cívku, která je svým vinutím napojena napájecím kladným a záporným vodičem na zdroj stejnosměrné elektrické energie a rezistor s kondenzátorem, přičemž podstata nového řešení spočívá v tom, že budící cívka vykazuje dvě vinutí zapojená do série, z nichž první vinutí je napojeno na napájecí kladný vodič a druhé vinutí na napájecí záporný vodič, přičemž obě vinutí jsou vzájemně propojena diodou tak, že výstup prvního vinutí je napojen na její anodu, která je první propojovací větví napojena přes prvý rezistor a kondenzátor na napájecí záporný vodič a vstup druhého vinutí je napojen na její katodu, která je druhou spojovací větví napojena přes druhý rezistor a kondenzátor na napájecí kladný vodič.

Výhodou tohoto řešení je, že po připojení této budicí cívky ke zdroji energie je každé z obou vinutí připojeno k tomuto zdroji přes vlastní rezistor a kondenzátor paralelně a takto se generuje elektromagnetické pole nutné pro změnu polohy ovládaného kontaktu. Po uplynutí doby určené časovou konstantou obou obvodů jsou obě vinutí připojena přes diodu ke zdroji energie sériově a generuje se elektromagnetické pole, nutné pouze pro udržení kontaktů v nové poloze. Přitom proud, tekoucí budicí cívkou v této době je menší, než proud v okamžiku připojení ke zdroji elektrické energie. V ustáleném stavu se kondenzátory neuplatní a nc ^ezistorech nedochází ke ztrátě energie. Protože intenzita elektromagnetického pole, potřebná pro zachování nové polohy kontaktů je menší, než intenzita, nutná pro dosažení této nové polohy, dochází tím k úspoře elektrické energie v ustáleném stavu. Přitom snížení intenzity elektromagnetického pole nastává bez vnějšího zásahu a bez energetických ztrát.

Příkladné provedení zapojení budicí cívky uvedeného elektromagnetického pole pro ovládání mechanických kontaktů je znázorněno na přiloženém výkrese, kde obr. 1 představuje principiální schéma zapojení zdroje elektromagnetického pole pro ovládání kontaktů, obr. 2 představuje časový průběh napětí J proudu odebíraného ze zdroje elektrické energie v čase £, kde čas to představuje okamžik připojení a čas tl začátek ustáleného stavu, kdy se již •5

CS 276 151 86 2 generuje elektromagnetické pole pouze pro udržení nové polohy kontaktu. Ze zdroje £ elektrické energie vychází napájecí kladný vodič £ a záporný napájecí vodič £, přičemž do kladného vodiče 2 je zařazen spínač £7. Budicí cívka £ vytvářející elektromagnetické pole, vykazuje dvě vinutí 5, 6, která jsou zapojena za sebou do série. První vinutí £ je svým vstupem 5.1 napojeno na napájecí kladný vodič £. Druhé vinutí £ je napojeno svým výstupem 6.1 na napájecí záporný vodič £. Obě vinutí £, £ jsou vzájemně propojena diodou £tak, že výstup 8 prvního vinutí £ je napojen na její anodu 7.1, která je první propojovací větví £ napojena přes prvý rezistor 10 a kondenzátor 11 na napájecí záporný vodič £ a vstup 12 druhého vinutí £ je napojen na její katodu 7.2, která je druhou propojovací větví 13 napojena přes druhý rezistor 14 a kondenzátor 15 na napájecí kladný vodič 2. V okamžiku před připojením budící cívky £ pro ovládání kontaktu 16 ke zdroji £ elektrické energie jsou oba kondenzátory ££, 15 bez náboje, napětí na nich je nulové a pro připojení se začínají nabíjet proudem, tekoucím přes příslušná vinutí £, £ budicí cívky £ a sériové rezistory £0, ££. V této době se generuje v budící cívce £ elektromagnetické pole, nutné pro změnu polohy ovládaných kontaktů 16. Dioda 7 je přitom polarizována v závěrném směru. Napětí na kondenzátorech 11, 15 se zvyšuje až do okamžiku, kdy se dioda £ otevře. Proud pak protéká ze zdroje £ elektrické energie přes obě vinutí £, £ zapojená prostřednictvím diody £ do série, napětí na kondenzátorech £1, ££ se již dále nezvyšuje a generuje se pole pro udržení kontaktu ££ v nové poloze. Obvod je nyní v ustáleném stavu. Ve spojení s diagramem na obr. 2 se v časovém intervalu to až tl kondenzátor ££ nabíjí proudem, tekoucím ze zdroje £ elektrické energie přes rezistor 10 a první vinutí £. Stejně tak se nabíjí kondenzátor 15 pres rezistor ££ a druhé vinutí £. Obě vinutí £, £ budicí cívky £ se jeví jako paralelně připojená ke zdroji £ elektrické energie, dioda 7 je uzavřena a proud, tekoucí vinutími £, £ vyvolává elektromagnetické pole, nutné pro změnu polohy ovládaných kontaktů. Obě vinutí £, £ musí být provedena v takovém smyslu, aby se jejich pole sčítala. V okamžiku tl dosáhnou napětí na kondenzátorech ££, 15 takové velikosti, že se dioda £ dostane do vodivého stavu. Proud ze zdroje £ elektrické energie se nyní uzavírá přes prvé vinutí £, diodu £ a druhé vinutí £. Tato vinutí £ a £ jsou nyní připojena ke zdroji £ elektrické energie sériově, proud jimi tekoucí je menší než v prvé fázi, tj. v intervalu to až tl a generuje pouze elektromagnetické pole, nutné pro udržení kontaktu 16 v nové poloze. Okamžikem t£ se obvod dostává do stabilního stavu, kondenzátory 11, 15 a rezistory £0, 14 se přestávají uplatňovat. V okamžiku po odpojení od zdroje £ elektrické energie zůstává dioda £ otevřena, dokud se energie naakumulovaná ve vinutích £, £ a kondenzátorech ££, 15 nepřemění v teplo na rezistorech £0, ££. Po jejich vybití je obvod připraven pro opětovné použití. '

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Zdroj elektromagnetického pole pro ovládání mechanických elementů, zejména kontaktů, zahrnující budicí cívku, která je svým vinutím napojena napájecím kladným a záporným vodičem na zdroj stejnosměrné elektrické energie, vyznačující se tím, že budicí cívka (4) vykazuje dvě vinutí (5, 6), z nichž první vinutí (5) je napojené svým vstupem (5.1) na napájecí kladný vodič (2) a druhé vinutí (6) svým výstupem (6.2) napojené na napájecí záporný vodič (3), přičemž obě vinutí (5, 6) jsou vzájemně propojena diodou (7) tak, že výstup (8) prvního vinutí (5) je napojen na její anodu (7.1), která je první propojovací větví (9) napojena přes prvý rezistor (10) a kondenzátor (11) na napájecí záporný vodič (3) a vstup (12) druhého vinutí (6) je napojen na její katodu (7.2), která je druhou propojovací větví (13) napojena přes druhý rezistor (14) a kondenzátor (15) na napájecí kladný vodič (2).