專利名稱：快速無剩磁解閘器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電磁制動裝置，具體地說是一種快速無剩磁解閘器。
背景技術(shù)：
電磁制動器存在的一個最大問題就是剩磁問題。由于剩磁的存在，使得電磁制動器的關(guān)閉滯后時間較長，并且再次制動的低壓維持功耗較大。由于剩磁的存在，使得電磁制動器只能在現(xiàn)有的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使用，而不能有所擴(kuò)展，特別是不能應(yīng)用在電梯曳引機(jī)上。因為較長的關(guān)閉滯后時間很可能會引起電梯制動失靈，其后果當(dāng)然是不堪設(shè)想的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種關(guān)斷時間短、維持功率小的快速無剩磁解閘器，以擴(kuò)展電磁制動器的應(yīng)用領(lǐng)域。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的該裝置由控制電路電源接強(qiáng)激磁控制電路和去剩磁控制電路，強(qiáng)激磁控制電路的輸出接強(qiáng)激磁半控橋電路，低壓維持電源經(jīng)去剩磁控制電路，與強(qiáng)激磁半控橋電路并接在電磁線圈L1、L2的兩端。其中的控制電路電源、低壓維持電源、強(qiáng)激磁控制電路、去剩磁控制電路和強(qiáng)激磁半控橋電路等五部分組成了解閘器的控制電路部分，兩電磁線圈L1、L2為兩個反方向推動的電磁鐵中的主要組成部分。在本實用新型中，首先是將電源部分分解成了強(qiáng)激磁控制電源和低壓維持電源，使得各部分有專供電源，更利于“大電流起動、低電壓維持”的電磁制動器的工作特性，其次是去剩磁控制電路的添加，由此可快速有效地消除電磁線圈中的剩磁，使電磁線圈中的續(xù)流電流總速降低，使關(guān)閉滯后時間大大縮短。
本實用新型中，控制電路電源為整個控制電路的激磁和去剩磁控制電路提供電源，強(qiáng)激磁半控橋電路中的半控橋式整流電路在強(qiáng)激磁電路的控制下，輸出強(qiáng)激磁電壓，完成解閘器的快速啟動過程。啟動過程結(jié)束后，由低壓維持電源提供吸合維持電壓，而去剩磁控制電路則是在關(guān)閉制動器時，切斷剩磁電流，使得制動器達(dá)到快速釋放。經(jīng)試驗檢測，本實用新型以300kg級電磁鐵為例，其關(guān)閉滯后時間由原來的0.25秒以上，可降低到0.05秒以下；以600kg級電磁鐵為例，其關(guān)閉滯后時間小于0.1秒，低壓線圈維持功率僅為15W左右，各項指標(biāo)均有明顯的改觀。


圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型解閘器是由控制電路電源1接強(qiáng)激磁控制電路3和去剩磁控制電路4，強(qiáng)激磁控制電路3的輸出接強(qiáng)激磁半控橋電路5，低壓維持電源2經(jīng)去剩磁控制電路4，與強(qiáng)激磁半控橋電路5并接在電磁線圈L1、L2的兩端。
其一種具體電路結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方式如圖2所示。
其中，控制電路電源1是由變壓器B的次級繞組I接全波橋式整流器D1-D4，整流器輸出接濾波電容C1。此為一般橋式整流濾波電路，它為強(qiáng)激磁控制電路和去剩磁控制電路提供工作電壓。
低壓維持電源2是由變壓器B的次級繞組II接全波橋式整流器D7-D10，該整流器的正極與控制電路電源1的整流器的負(fù)極相接。它為電磁線圈L1、L2提供吸合維持電壓。即當(dāng)半控橋輸出激磁電壓時，D7-D10均處于反偏而截止；當(dāng)半控橋關(guān)閉后，由D7-D10輸出的低電壓，維持電磁線圈L1、L2保持吸合狀態(tài)不變。
強(qiáng)激磁控制電路3是從分壓電路R1、R2的分壓點接由電阻R3、R4、電容C2、C3、二極管D5、D6和三極管T1組成的功放電路，分壓電路R1、R2并接在控制電路電源1的輸出端。其中電阻R1、R3、電容C2為啟動激磁時間控制電路。當(dāng)變壓器B原方的開關(guān)K閉合時，電容C2的兩端電壓為零，三極管T1截止，T1的集電極輸出高電平，觸發(fā)半控橋輸出激磁電壓。與此同時，電源經(jīng)電阻R1、R3向電容C2充電。至C2兩端電壓約為1.4V時，三極管T1導(dǎo)通，T1的集電極輸出低電平，觸發(fā)信號關(guān)閉，半控橋同時關(guān)閉。二極管D5和電阻R2構(gòu)成了電容C2的泄放回路，使得當(dāng)開關(guān)K斷開后，C2上積蓄的電荷迅速通過D5、R2泄放，為下一次啟動作好準(zhǔn)備。電阻R4為限流電阻。
去剩磁控制電路4是從分壓電路R5、R6的分壓點經(jīng)電阻R7接MOS管V1的G極，雙向穩(wěn)壓電路Z1、Z2并接在分壓電阻R6的兩端，旁路電容C4并接在MOS管V1的G級和地線之間，分壓電路R5、R6并接在控制電路電源1的輸出端。當(dāng)開關(guān)K閉合后，控制電路電源1的輸出電壓由電阻R5、R6分壓，驅(qū)動MOS管V1導(dǎo)通，此時V1和低壓維持電源2中的橋式整流器D7-D10作為電磁線圈L1、L2的續(xù)流回路。當(dāng)開關(guān)K斷開后，MOS管V1的G極電壓降為零。V1斷開，切斷流過L1、L2的續(xù)流電流，使剩磁立即降為零。穩(wěn)壓電路Z1、Z2為MOS管V1的保護(hù)電路。
強(qiáng)激磁半控橋電路5由可控硅S1、S2和二極管D13、D14組成半控橋式整流電路，兩可控硅的觸發(fā)極分接由IC1、IC2、電阻R8-R11和二極管D11、D12連接組成的光電耦合器，其中IC1的1腳與IC2的2腳串接，IC1的2腳接地線，IC2的1腳接強(qiáng)激磁控制電路3輸出端三極管T1的集電極。光電耦合器IC1、IC2為市售定型產(chǎn)品。當(dāng)IC2的1腳受控為高電平時，IC1、IC2同時觸發(fā)，可控硅S1、S2導(dǎo)通，交流輸入電壓經(jīng)半控橋式整流電路D13、D14、S1、S2全波整流后，供給電磁線圈L1、L2激磁電壓。當(dāng)IC2的1腳受控變?yōu)榈碗娖綍r，IC1、IC2關(guān)閉，低壓維持電源2中整流器D7-D10輸出的維持電壓的正極加于可控硅S1、S2的陰極，使半控橋可靠截止，同時低壓維持電源加于電磁線圈L1、L2上。
在半控橋的四個整流元件上還分別并聯(lián)有壓敏電阻VR2-VR5，在MOS管V1的D極和S極之間也并接有壓敏電阻VR1。各壓敏電阻均是對相關(guān)元件起保護(hù)作用的。
在電磁線圈L1、L2的兩端并接有由電阻R12、二極管D15和電容C5組成的吸收回路。該吸收回路同時也是電磁線圈L1、L2的泄放回路，對于完善解閘器的工作性能，具有很好的輔助作用。
本實用新型解閘器的主要特點有以下五點第一，采用光電耦合器IC1、IC2作半控橋的觸發(fā)，即簡化了電路結(jié)構(gòu)，又實現(xiàn)了過零控制，從而有效地降低了解閘器電路中的電壓、電流上升速率；第二，在滿足電磁吸合維持力的同時，可盡量降低維持電壓，從而有效地降低了電磁鐵的維持功耗，使電磁鐵可連續(xù)長期運行，且溫升非常小。以300kg電磁鐵為例，維持功率僅需10-15W。
第三，去剩磁控制電路消除了剩磁對電磁鐵關(guān)閉滯后時間的影響，并且由于是無觸點運行，所以可靠性高，速度快。
第四，強(qiáng)激磁控制電路具有自補(bǔ)償作用。當(dāng)電網(wǎng)電壓升高時，控制電路電源的輸出電壓也隨之升高，流經(jīng)電阻R1、R3的充電電流增大，觸發(fā)信號的持續(xù)時間也就相應(yīng)縮短。當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時，控制電路電源的輸出電壓也隨之降低，流經(jīng)電阻R1、R3的充電電流減小，觸發(fā)信號的持續(xù)時間也就相應(yīng)延長。所以本解閘器控制電路可工作在很寬的電壓范圍內(nèi)。以電網(wǎng)電壓為交流220V為例，本實用新型可在140V-280V范圍內(nèi)可靠工作。
第五，本電路除可用于電梯曳引機(jī)外，同時還可用于電壓為220V-380V的各種電磁鐵制動器，只需適當(dāng)調(diào)整個別元器件參數(shù)，即可滿足工作要求。
權(quán)利要求1.一種快速無剩磁解閘器，其特征在于該裝置由控制電路電源(1)接強(qiáng)激磁控制電路(3)和去剩磁控制電路(4)，強(qiáng)激磁控制電路(3)的輸出接強(qiáng)激磁半控橋電路(5)，低壓維持電源(2)經(jīng)去剩磁控制電路(4)，與強(qiáng)激磁半控橋電路(5)并接在電磁線圈L1、L2的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速無剩磁解閘器，其特征在于控制電路電源(1)是由變壓器B次級繞組I接全波橋式整流器D1-D4，整流器輸出接濾波電容C1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快速無剩磁解閘器，其特征在于低壓維持電源(2)是由變壓器B次級繞組II接全波橋式整流器D7-D10，該整流器的正極與控制電路電源(1)的整流器的負(fù)極相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的快速無剩磁解閘器，其特征在于強(qiáng)激磁控制電路(3)是從分壓電路R1、R2的分壓點接由電阻R3、R4、電容C2、C3、二極管D5、D6和三極管T1組成的功放電路，分壓電路R1、R2并接在控制電路電源(1)的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速無剩磁解閘器，其特征在去剩磁控制電路(4)是從分壓電路R5、R6的分壓點經(jīng)電阻R7接MOS管V1的G極，雙向穩(wěn)壓電路Z1、Z2并接在分壓電阻R6的兩端，旁路電容C4并接在MOS管V1的G級和地線之間，分壓電路R5、R6并接在控制電路電源(1)的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速無剩磁解閘器，其特征在于強(qiáng)激磁半控橋電路(5)由可控硅S1、S2和二極管D13、D14組成半控橋式整流電路，兩可控硅的觸發(fā)極分接由IC1、IC2、電阻R8-R11和二極管D11、D12連接組成的光電耦合器，其中IC1的1腳與IC2的2腳串接，IC1的2腳接地線，IC2的1腳接強(qiáng)激磁控制電路(3)輸出端三極管T1的集電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的快速無剩磁解閘器，其特征在于在電磁線圈L1、L2的兩端并接有由電阻R12、二極管D15和電容C5組成的吸收回路。
專利摘要本實用新型公開了一種快速無剩磁解閘器，其結(jié)構(gòu)是由控制電路電源接強(qiáng)激磁控制電路和去剩磁控制電路，強(qiáng)激磁控制電路的輸出接強(qiáng)激磁半控橋電路，低壓維持電源經(jīng)去剩磁控制電路，與強(qiáng)激磁半控橋電路并接在電磁線圈L
文檔編號F16D65/22GK2722398SQ20042001666
公開日2005年8月31日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者芮振璞 申請人:韓伍林