191072. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés egyenárammal táplált erektromágnesek csatolására és demagnetizálására
1 191 072 2 A találmány tárgya kapcsolórendszer egyenárammal táplált elektromágnesek csatolására és demagnetizálására, főleg nagyteljesítményű elektromágnesek részére, valamint ezen elektromágneseknek saját önindukciós áramukkal való demagnetizálására. Az Amerikai Egyesült Államok 2.445.459. számú szabadalmi irata alapján ismeretessé vált, hogy hatásos, automatikus és komplett dcinagnetizálás érhető el olyan kondenzátorral, amely az elektromágnes tekercsével párhuzamosan van kapcsolva, és e demagnetizáló hatást oly módon érik el, hogy az áramot a mágnes tekercséről lekapcsolják. Ennek a szerkezetnek az a hátránya, hogy a polarízálatlan kondenzátorok a szükséges kapacitásérték miatt igen nagy méretűek, minek következtében rendkívül drágák, és így nagyteljesítményű elektromágnesekkel való együttes alkalmazásuk igen költséges. Célunk, hogy találmányunk útján egy teljesen új, és az ismert szerkezetekhez képest továbbfejlesztett kapcsolási elrendezést hozzunk létre. A megoldandó feladat lényege, hogy lehetővé tegyük polarizált sarkú kondenzátorok alkalmazását, amelyek viszonylag kisméretűek. A kapcsolási elrendezésnek lehetővé kell tennie egyenárammal táplált elektromágnesek, nagyteljesítményű elektromágnesek demagnetizálását, éspedig az ismert megoldásokhoz képest előnyösebben. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést úgy alakítjuk ki, hogy két kondenzátort kötünk sorosan, majd e soros kondenzátorokat párhuzamosan kapcsoljuk az elektromágnes tekercsével, továbbá diódát kapcsolunk párhuzamosan az egyik vagy mindkét kondenzátorral és a rendszer kapcsolóját a magnetizáló áramkörben helyezzük el. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben polarízálatlan kondenzátorokat is alkalmazhatunk. Abban az esetben, ha elektrolitikus kondenzátorokat alkalmazunk, akkor az elektromágnes tekercsével párhuzamosan kapcsolt elektrolitikus kondenzátorok vannak egymáshoz kapcsolva, és polaritásukhoz képest záróirányban diódát kapcsolunk párhuzamosan az egyik vagy mindkét elektrolitikus kondenzátorral. Abban az esetben, ha elektrolitikus kondenzátorokat alkalmazunk, akkor a találmány szerinti kapcsolásra az jellemző, hogy az említett dióda az elektrolitikus kondenzátor töltésével együtt meggátolja, hogy a kondenzátor ellenkező értelmű feszültséget kapjon az önindukciós feszültség hatására. Fentiek következtében a demagnetizáló áram, amely az elektromágnes tekercsében jön létre, az önindukciós feszültség következtében megnöveli az egyik elektrolitikus kondenzátorban lévő feszültség értékét, és ez a feszültség megszünteti a másik elektrolitikus kondenzátorban lévő feszültséget. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés példákén ti kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés két diódával ellátva, az la. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezéssel azonos mtíködésmódú elrendezés, a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egyetlen diódával, a 2a. ábra a 2. ábra szerintivel azonos működésmódú kapcsolási elrendezés, a 3., 4., 5. ábrák az 1. ábra szerinti kapcsolási elren-I t dezés feszültség/idő diagramját szemléltetik. Abban az esetben, ha az 1 áramkör — amelyet az 1. ábra szemléltet — a K kapcsolón át zárt helyzetű, akkor a VL áramforrás feszültsége az M elektromágnes L tekercsének pólusaira jut, és az áram az L tekercsen átfolyva az M elektromágnest mágnesezi. A Ci elektrolitikus kondenzátor a D| diódán át föltöltődik akkora feszültségre, amely nagyobb, mint a VL áramforrás feszültségértéke (lásd 4. ábra Tj— T2 időköz). A C2 elektrolitikus kondenzátor a pulzáló egyenáram hatására a D2 diódán át kisebb feszültségre töltődik, mint a VL áramforrás feszültségének értéke (lásd 5. ábra Tj — T2 időköz). Ha az 1 áramforrást a K kapcsoló kikapcsolja, akkor az elektromágneses tér energiája kisül és közben az M elektromágnes L tekercsében önindukciós feszültség keletkezik, amelynek polaritása ellentétes a VL áramforrás feszültségének polaritásához képest (lásd 3. ábra T2 — T3 időköz). Ez az önindukciós feszültség a D2 diódán át C2 elektrolitikus kondenzátor töltését növeli (lásd 5. ábra T2—T3 időköz), míg a Cj elektrolitikus kondenzátor töltését csökkenti (lásd 4. ábra T2-T3 időköz), aminek hatására az M elektromágnes L tekercsében lévő áram a mágnesező árammal ellenkező értelművé válik, azaz demagnetizáló áram jön létre. A D2 dióda vezetőirányában mérhető ellenállás következtében a D2 dióda nem tudja meggátolni a demagnetizáló áramnak a Ci elektrolitikus kondenzátor töltésére gyakorolt hatását, azonban ez a töltés részben kisül (lásd 4. ábra T2 — T3 időköz). Amint a demagnetizáló hatás létrejön, hasonló nagyságú töltés marad vissza a Cj és C2 elektrolitikus kondenzátorokban (lásd 4. ábra és 5. ábra T3 — T4 időköz). Abban az esetben, ha a C] elektrolitikus kondenzátor töltése elég nagy értékű, úgy ugyanilyen hatás érhető el a D2 dióda alkalmazása nélkül is (lásd 2. ábra). Az alkalmazási céltól függően egy vagy mind a két Cj, illetve C2 kondenzátor nem polarizált kivitelű is lehet az 1., la., 2., 2a. ábrákon látható áramkörök kapcsolási elrendezésében. Az áramkör K kapcsolója adott esetben érintkezővel ellátott kapcsoló, tranzisztor, tirisztor, vagy más fenti célra alkalmas önmagában ismert kapcsolóelem lehet. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyösen alkalmazható különböző induktanciák, egyenárammal táplált különleges elektromágnesek kapcsolására és demagnetizálására. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Kapcsolási elrendezés egyenárammal táplált elektromágnesek csatolására, önindukciós árammal való demagnetizálására, azzal jellemezve, hogy két kondenzátor (Cj, C2) egymással sorbakötve párhuzamosan az elektromágnes (M) tekercsének (L) sarkaira kapcsolódik, és legalább az egyik kondenzátorral (Ci, illetve C2) dióda (Di, illetve D2) van párhuzamosan kapcsolva, továbbá a mágnesező áramkörbe (1) működtető kapcsoló (K) van beiktatva. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az egyik kondenzátor (Ci vagy C2) polarizált. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolási elren-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
