Methoden zum Beschleunigen und Verlangsamen des Betriebs von Elektromagneten und elektromagnetischen Mechanismen

Bei Elektromagneten, deren Reaktionszeit in der einen oder anderen Richtung vom Normalwert (0,05 – 0,15 s) abweichen muss, sind besondere Maßnahmen erforderlich, um die Zeitparameter zu gewährleisten. Diese Maßnahmen können entweder auf eine Änderung des Designs oder der Parameter abzielen Elektromagnetoder über die Verwendung von Kettenmethoden, um Antwortzeiten zu ändern. In diesem Zusammenhang werden diese Methoden als konstruktive oder Kettenmethoden bezeichnet.

Konstruktive Methoden zur Verkürzung der Reaktionszeit

Startzeit des Magnetventils. Um die Anlaufzeit konstruktiv zu verkürzen, verringern sie sich Wirbelströme im Magnetkreis Elektromagnete, die die Anlaufzeit verlängern, weil sie den magnetischen Fluss dämpfen, wenn er sich ändert. Zu diesem Zweck besteht der Magnetkreis des Elektromagneten aus magnetischen Materialien mit hohem elektrischem Widerstand. In den massiven Teilen des Magnetkreises sind spezielle Schlitze angebracht, die die Pfade der Wirbelströme kreuzen.Der Magnetkern besteht aus Elektroblechblechen.

Die Bewegungszeit des Elektromagneten. Um die Laufzeit zu verkürzen, versuchen sie, den Ankerweg zu verringern, die Ankermasse und die zugehörigen beweglichen Teile zu reduzieren. Reduzieren Sie die Reibung in Achsen oder zwischen beweglichen und stationären Strukturteilen. Die Ankerdrehung wird auf das Prisma und nicht auf die Achsen ausgeübt.

Schematische Methoden zur Reduzierung der Reaktionszeit eines Elektromagneten. In Fällen, in denen die Entwurfsmethoden unwirksam oder nicht anwendbar sind, werden Schemata verwendet, um die Zeitparameter von Elektromagneten zu ändern. Schematische Methoden beeinflussen lediglich den Startzeitpunkt des Elektromagneten durch seine Parameter.

Die Anlaufzeit des Elektromagneten während der Betätigung kann verkürzt werden, wenn gleichzeitig mit der Erhöhung der Versorgungsspannung des Elektromagneten ein zusätzlicher Widerstand Rd in den Spulenkreis mit einem solchen Wert eingeführt wird, dass er dem Wert des Dauerstroms entspricht in der Elektromagnetspule ändert sich diese nicht gleichzeitig.

Bild 1.

Die Reduzierung der Startzeit wird hier durch erreicht

Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, dass der Effekt durch eine proportionale Erhöhung der im Zusatzwiderstand verlorenen Leistung erzielt wird.

Figur 2.

Im Diagramm von Abb. 2 ist ein zusätzlicher Widerstand in Reihe mit der Spule des Elektromagneten geschaltet, überbrückt Kondensator… Auch die Versorgungsspannung in diesem Stromkreis steigt. Der zusätzliche Widerstand wird jedoch auf die gleiche Weise wie in der Schaltung von Abb. gewählt. 1.Die Forcierung des Betätigungsvorgangs erfolgt hier dadurch, dass im ersten Moment nach dem Anlegen der Spannung die ungeladene Kapazität C einen zusätzlichen Pfad für den Strom schafft. Aufgrund des Ladestroms des Kondensators in der Spule des Elektromagneten wächst der Strom daher schneller. In diesem Fall werden die Anker durch die folgenden Gleichungen beschrieben:

Für die betrachtete Schaltung gibt es einen Wert der optimalen Kapazität, bei dem die Reaktionszeit minimal ist

Der Nachteil dieses Schemas ist das Vorhandensein eines Kondensators, dessen Kapazität normalerweise erheblich ist.

In Abb. Fig. 3 zeigt einen Schaltkreis, der den Betrieb erzwingt, bei dem ein zusätzlicher Widerstand in Reihe mit der durch einen Öffnungskontakt unterbrochenen Spule des Elektromagneten geschaltet ist. Dieser Kontakt ist mit einem Anker verbunden. Wenn die Spule ausgeschaltet wird, schließt sie und öffnet sich erst am Ende des Ankerhubs. Während der Betriebsdauer fließt ein Übergangsstrom durch die Spule, dessen stationärer Wert gleich wäre. Aufgrund der Tatsache, dass der Anker angezogen wird, öffnet sich jedoch der Kontakt K, der Rd überbrückt, und der Strom steigt auf einen niedrigeren stationären Wert gleich U / (R + Rd), der zum Halten ausreichen sollte der Anker des Elektromagneten in der angezogenen Position. Dieses Schema kann auch verwendet werden, um die Größe des Elektromagneten bei Installationen zu reduzieren, bei denen es besonders wichtig ist, deren Mindestgewicht zu erreichen.

Figur 3.

Der Nachteil der Schaltung ist das Vorhandensein eines Öffnerkontakts.

Methoden zur Erhöhung der Reaktionszeit elektromagnetischer Mechanismen

Um die Ansprechzeit der Magnetspulen zu erhöhen, werden alle gängigen Faktoren genutzt, was zu einer Verlängerung sowohl der Startzeit als auch der Antriebszeit führt. Diese Methoden können sowohl konstruktive als auch verkettende Methoden umfassen.

Zu den Konstruktionsmethoden, die zu einer Verlängerung der Bewegungszeit führen, gehören Faktoren wie die Erhöhung des Ankerhubs, die Erhöhung des Gewichts der beweglichen Teile sowie mechanische und elektromagnetische Stoßdämpfer. Letztere finden Anwendung in Relais, die lange Zeitverzögerungen erzeugen, beispielsweise Zeitrelais.

Figur 4

Bei der elektromagnetischen Dämpfung werden kurzgeschlossene Wicklungen in Form von Kupfer-(Aluminium-)Hülsen verwendet, die auf dem Kern des Magnetkreises montiert sind (Abb. 4). Die Wirbelströme, die in diesen Buchsen beim Schließen oder Öffnen der Hauptspule des Elektromagneten auftreten, verlangsamen die Änderung des Magnetflusses und führen zu einer Verzögerung des Betriebs, sowohl beim Anziehen als auch beim Loslassen des Ankers. Im zweiten Fall wird eine größere Verzögerungswirkung erzielt, da beim Abschalten der Wicklung der Übergang beim Ziehen des Ankers auftritt, wenn Induktivität Das System ist groß. Daher kann die Ankerfreigabeverzögerung bei Elektromagneten mit kurzgeschlossenen Buchsen länger sein als bei Auszug.

Elektromagnete mit elektromagnetischem Ventil können eine Auslösezeitverzögerung von bis zu 8-10 s bieten.

Um die Reaktionszeit von Elektromagneten durch Schaltungsmethoden zu ändern, sind die folgenden am häufigsten verwendeten Schemata.

In den Fällen, in denen die Versorgungsspannung fest ist, kann die Einschaltzeit verlängert werden, indem ein zusätzlicher Widerstand Rd in Reihe mit der Magnetspule geschaltet wird. Die Erhöhung der Ansprechzeit erfolgt hier aufgrund einer Abnahme des stationären Wertes des Stroms im Stromkreis. Anstelle eines Widerstands können Sie auch eine Induktivität einbauen, die die Zeitkonstante der Schaltung erhöht, ohne den Ruhestrom zu verändern.

Um die Anlaufzeit elektromagnetischer Mechanismen beim Abschalten zu verlängern, sind die in Abb. 5. a B C)

Abbildung 5.

Eine Verlängerung der Anlaufzeit der elektromagnetischen Mechanismen in diesen Stromkreisen erfolgt dadurch, dass nach dem Öffnen des Stromkreises in den Stromkreisen (R, L-Rsh), (R, L-VD) (Abb. 5 a, b ), die in der Spule entstehende EMF ... Selbstinduktion erzeugt einen Strom, der den Zerfall des magnetischen Flusses im Elektromagneten hemmt. Die Anlaufverzögerung wird durch die Abklingzeit des Stroms in den Stromkreisen bestimmt, die von den Parametern dieser Stromkreise abhängt.

In der Schaltung von Abb. Wie in 5 gezeigt, tritt die Verzögerung beim Starten des Elektromagneten beim Loslassen auf, weil nach dem Öffnen des Stromkreises die geladene Kapazität C im Stromkreis (C, Rx-R, L) entladen wird und der Entladestrom den Abfall des Flusses verlangsamt im Elektromagneten.