电磁铁励磁线圈的电源电路制造技术

电磁铁线圈的直流电流或整流的交流电流的电源电路，包括第一受控导通半导体元件（Ｔ２）的切换装置（１０），它能够提供或阻断复卷绕组（Ｂ２）的电源，上述装置（１０）被设置在主绕组（Ｂ１）和半导体元件（Ｔ２）的控制端之间，并且包括第二半导体元件（Ｔ１）和连接到主绕组（Ｂ１）及第二半导体元件（Ｔ１）的控制端，后者被连接到第一半导体元件（Ｔ２），以便在第二半导体元件（Ｔ１）的控制端和输出之间的电压达到一个门限电压（Ｖｓ）时阻断上述半导体元件（Ｔ２），该门限电压大于电磁铁开始闭合时的对应值（Ｖ１）。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁铁励磁线圈的电源电路本专利技术涉及用于电磁铁励磁线圈的直流电流或整流的交流电流的电源电路，电磁铁励磁线圈至少包括一个主(principal)绕组和一个复卷(secondary)绕组。使用双绕组线圈的电磁铁是公知的，其作用是减少线圈的过热和为其供电所需消耗的电流。为达到此目的的线圈包括一个励磁绕组和一个保持绕组。在绕组并联设置时，首先向二者提供强励磁电流，以便使电磁铁的活动磁路开始移动，然后仅向保持绕组提供弱电流，从而使活动磁路维持在吸合位置，利用开关停止向动作绕组供电。从DE2128651号专利中知道，在一个选定的时间延迟之后用电子装置切换这些绕组之一的电源。然而，这一延迟时间长度的选择难以控制。切换可能实际上发生在磁路闭合之前，在这种情况下，电磁铁可以闭合，但是不能维持在吸合位置，或是可能闭合得太迟，从而造成线圈过热并且导致电磁铁的动作输出减慢。为了解决这一问题，本专利技术提供了一种电子电路，它能够保证线圈的两个绕组之一的电源切换仅发生在电磁铁闭合之后，线圈的电流非常接近保持电流，并且足以使活动磁路维持在吸合位置。按照本专利技术的电源电路的特征是包括第一受控导通半导体元件的切换装置，它能够提供或阻断复卷绕组的电源，上述装置被设置在原边绕组和半导体元件的控制端之间，并且包括第二半导体元件。切换装置被设计成在第二半导体元件的控制端与输出之间的电压达到一个门限电压时执行第一半导体元件的切换，该门限电压大于电磁铁开始闭合时的对应值。按照本专利技术的一个特征，切换装置包括一个电压适配电路，它连接到主绕组和第二半导体元件的控制端，后者被连接到第一半导体元件的控制端，以便在第二半导体元件控制端与输出之间的电压达到门限值时阻断第一半导体元件。适配电路应该包括由并联连接的电阻元件和电容器构成的一个RC滤波-->器，第二半导体元件的控制端被连接到这一电路的一个输入端。电阻元件最好由设有两个串联电阻的分压器桥(bridge)构成，一个电阻连接到主绕组，另一个电阻与电容器并联，并且连接到线圈的电源返回线路。切换装置的这种设置和构造可以在电磁铁完全闭合之后在电流接近保持值时可靠地执行第一半导体元件的切换。通过下面详细的说明和参考附图使本专利技术的特征和优点更加明显：图1表示本专利技术的电源电路；图2和3表示图1的电路，按照两个实施例为其提供直流电流；图4表示用整流的交流电流供电的图1的电路；图5a和5b是曲线图，用于表示现有技术的方法，主绕组和复卷绕组中的强度变化是时间的函数；图6是说明电压变化和图5a中强度变化图像的曲线图；图7是一个曲线图，说明设在电压适配电路中的RC电路端子上电压变化是时间的函数；图1中所示的是本专利技术的电磁铁励磁线圈的电源电路。在图1中没有表示的电磁铁包括励磁线圈，一个固定磁路，以及一个在对线圈供电时可以被固定磁路吸合的活动磁路。电磁铁的线圈装有两个绕组，即一个主绕组B1和一个复卷绕组B2。绕组B1和B2被并联设置在两条电源线之间，外引线a和返回线b分别链接到电流源S的正极和负极。这一电路可以通过直流电流源(图1至3)或是整流的交流电流(图4)来驱动。主绕组B1和复卷绕组B2可以驱动活动磁路移动。主绕组B1被单独持续供电，从而在电磁铁闭合之后使活动磁路维持在吸合位置。主绕组B1在电源线a和b之间与电阻R1串联连接。复卷绕组B2的电源是由例如晶体管的一个受控导通的半导体元件T1来控制的。双极或其他类型的晶体管T2被连接到门限电压电路20，该电路在电路切换时输出对其导通所必要的门限电压。在直流电流供电的第一实施例的电路中，如图2所示，电路20可以包括两个串联连接在线a、b之间的电阻R3和R4，晶体管T2的控制端被链接到两个电阻的连接点C上。-->在直流电流供电的第二实施例的电路中，如图3所示，电路20可以由串联连接在线a、b之间的电阻R2和齐纳二极管Z2构成，晶体管T2的控制端被链接到电阻和二极管的连接点C上。晶体管T2被设计成在电磁铁的磁路闭合之后被阻断，以便切断复卷绕组B2的电源。通过设在其控制端和主绕组B1之间的切换装置10阻断这一晶体管。切换装置10包括电压适配电路11和晶体管型的受控导通半导体元件T1。电压适配电路11包括一个电阻R5，它连接到主绕组B1，并且与并联连接到返回线路b的电阻R6和电容C1构成的RC型滤波器串联连接。该电路构成了一个电压积分器。双极或其他类型的晶体管T1的输入端被连接到晶体管T2的控制端，其输出链接到返回线路b，而控制端链接到电路11的电阻R5和R6之间的连接点D上。图4的电路表示一个从双半波(double half wave)整流交流电流源供电的电路。在这一实施例中，整流桥被设在交流电流源S和电路的电源线路a和b之间，向上述电路提供双半波整流的交流电流，每个半波由整流的正弦波构成。另外，最好增加一个平滑装置，以便衰减整流正弦波的波形，该装置30包括串联连接在主绕组B1和返回线b之间的二极管D2和电容C2，电路11的电阻R5被链接到连接二极管D2和电容C2的中间点E上。以下说明这一电路的功能。一旦在线路a和b之间施加电压，产生的电流就首先通过绕组B1和电阻R1，并且随之形成门限电压。在晶体管T2控制端上的瞬时电压足以使该晶体管产生电流，从而驱动绕组B2。图5a和5b分别表示电流在主绕组B1和复卷绕组B2中的循环速度。复卷绕组B2中的电流循环速度与主绕组B1中的循环速度相同，区别仅是电流不会出现负值。因此，通过研究线圈中电流的图像，就可以观察到主绕组中的电流速度。在整流的交流电流中，电流的速度相同，但是曲线是由正弦波构成的。因此，与直流电流电路相关的适配电路11的结构可保持不变。-->如图5a中所示，在动作相A和保持相B的两相之间是有差别的；两相之间的过渡(transition)对应着电磁铁闭合之后电流被稳定在保持值的瞬间。在动作相A期间，强度通过两个绕组增加到I1的电流值，活动磁路从此时开始向固定磁路移动，同时造成电流下降，直到电磁铁在图中对应时间t1处闭合；这些过程的特征是电流的第一脉动o1。在电磁铁闭合时，电流会沿着指数曲线再次增加，这一曲线对应电流的第二脉动o2，从而达到对应保持相B起点的保持值1c。随着电磁铁的闭合，此时可以用专用于置换的切换装置10和适配电路11切断复卷绕组B2的电源。图6表示电阻R1端子上的电压，其速度与图5a所示绕组B1中的电流速度相同，因为这一电压代表绕组B1中电流的图像。这就是由适配电路11处理的那个电压。为此需要线圈中的循环电流的图像；上述图像是通过电阻R1或齐纳二极管构成的测量元件获得的。图7表示适配电路11的RC电路端子上的电压，也就是晶体管T1的控制端与输出之间的电压。从图6和7中可见，在R1端上的电压上升到第一电压脉动o1′的最大值Vm的过程中，电容C1被充电到电压值V1，这些电压值Vm和V1对应活动磁路开始移动的起点。电容C1的充电量不会达到其最大电容，因此，其上的电压仍然保持小于门限电压Vs，而Vs对应着使晶体管T1导通所需要的电压。为了使RC电路端子上的电压值V1，也就是晶体管T1的控制端与输出之间的电压在电磁铁没有闭合时维持在门限值Vs以下，需要采取步骤来保证R1端子上的第一电压脉动o1′的值Vm小于第二电压脉动o2′的本文档来自技高网...

【技术保护点】
电磁铁线圈的直流电流或整流交流电流的电源电路，至少设有一个主绕组（Ｂ１）和一个复卷绕组（Ｂ２），其特征是，包括第一受控导通半导体元件（Ｔ２）的切换装置（１０），它能够提供或阻断复卷绕组（Ｂ２）的电源，所述装置（１０）被设置在主绕组（Ｂ１）和半导体元件（Ｔ２）的控制端之间，并且包括第二半导体元件（Ｔ１），后者被连接到第一半导体元件（Ｔ２）的控制端，以便在第二半导体元件（Ｔ１）的控制端和输出之间的电压达到一个门限电压（Ｖ↓［Ｓ］）时阻断所述半导体元件（Ｔ２），该门限电压大于电磁铁开始闭合时的对应值（Ｖ１）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 1995-10-12 95120771、电磁铁线圈的直流电流或整流交流电流的电源电路，至少设有一个主绕组(B1)和一个复卷绕组(B2)，其特征是，包括第一受控导通半导体元件(T2)的切换装置(10)，它能够提供或阻断复卷绕组(B2)的电源，所述装置(10)被设置在主绕组(B1)和半导体元件(T2)的控制端之间，并且包括第二半导体元件(T1)，后者被连接到第一半导体元件(T2)的控制端，以便在第二半导体元件(T1)的控制端和输出之间的电压达到一个门限电压(Vs)时阻断所述半导体元件(T2)，该门限电压大于电磁铁开始闭合时的对应值(V1)。2、按照权利要求1的电源电路，其特征是，适配电路(11)包括由串联连接两个电阻(R5和R6)的电阻元件和电容器(C1)构成的一个RC滤波器，一个电阻(R5)被连接到主绕组(B1)，另一个电阻(R6)与电容器(C1)并联，并且链接到线圈返回电源的线路(b)。3、按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡里姆本卡罗恩，曼纽尔利马，阿兰戈塞特，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]