一种新型智能电子线圈制造技术

本发明专利技术涉及一种新型智能电子线圈，其特征在于，全桥整流电路的一输出端经电压采样电路接入微功耗处理器，另一输出端与自供电电路输入端相连并经激磁线圈一端接入续流退磁回路输出端，参考端接地；自供电电路一输出端与微功耗处理器一输入端相连，另一输出端接到第一驱动电路；微功耗处理器的另一输入端接电流采样电路；电流采样电路的一端与自供电电路的参考端相连并接地，另一端接第一开关管；微功耗处理器的两个输出端分别经驱动电路接入续流退磁回路和第一开关管；续流退磁回路的另一端经激磁线圈的另一端接第一开关管；本发明专利技术所提出的一种新型智能电子线圈，具有体积小、宽电压输入、交直流通用、快速分断、工作可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型智能电子线圈，其特征在于，全桥整流电路的一输出端经电压采样电路接入微功耗处理器，另一输出端与自供电电路输入端相连并经激磁线圈一端接入续流退磁回路输出端，参考端接地；自供电电路一输出端与微功耗处理器一输入端相连，另一输出端接到第一驱动电路；微功耗处理器的另一输入端接电流采样电路；电流采样电路的一端与自供电电路的参考端相连并接地，另一端接第一开关管；微功耗处理器的两个输出端分别经驱动电路接入续流退磁回路和第一开关管；续流退磁回路的另一端经激磁线圈的另一端接第一开关管；本专利技术所提出的一种新型智能电子线圈，具有体积小、宽电压输入、交直流通用、快速分断、工作可靠等优点。【专利说明】 一种新型智能电子线圈
本专利技术涉及器械智能控制领域，特别是一种新型智能电子线圈。
技术介绍
电磁电器是利用电磁系统进行能量转换的器械，电磁系统主要是由磁机构和线圈组成。激磁线圈通电使磁系统磁化产生电磁吸力吸引衔铁，使之运动作机械功，从而达到预定的目的。通过线圈从电源吸取能量，并借衔铁的运动输出机械功，是电磁系统进行能量转换的一个方面；通过线圈输入电磁信号，并借衔铁的机械运动输出指令，是电磁系统实行控制作用的又一个方面。电磁系统用途广泛，既可以单独成为一类电器，如牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁、电磁离合器、电磁吸盘等；也可作为电器的组件或部件,如用作电磁接触器、电磁式继电器、电磁式脱扣器等的感测部件，以及电磁操作机构的执行部件等等。 线圈的设计和工作状态，直接影响整个电磁系统的工作情况，按照线圈所通的电流不同，目前以下两种电磁系统较为常见:(1)直流电磁系统:线圈中通有直流电流；如果电源电压确定为常数，当过渡过程结束以后，线圈中电流、磁路中磁通、磁链等参数为稳定值；在稳定工作阶段，磁路中不会产生磁滞、涡流损耗，铁心不发热，为加工方便可以采用整块的电工钢来加工铁心，且一般为了增大散热面积，铁心常常做成“瘦高形”结构；(2)单相交流电磁系统:线圈中通有单相交流电流；如果电源电压确定为一个正弦变化的电压，当过渡过程结束以后，线圈中的电流、磁路中磁通、磁链、磁势等参数均随时间变化；因此，磁路中将会产生磁滞、涡流损耗，铁心严重发热，必须要采用硅钢片来制成铁心；一般常常做成“矮胖形”结构；由于单相交流电磁系统在铁心吸合后，通过工作气隙产生的电磁吸力含有交变分量，必须在铁心端面装加分磁环(即短路环)。 在实际使用过程中，交流电磁系统较直流电磁系统更为常见。但是，交流电磁系统存在如下缺点:(I)交流相位影响其动作特性。电磁系统合闸相角的随机性导致了电磁系统吸合过程的激磁电流、磁路中的磁通、磁链、铁心的运动速度等均随机变化，在某些相角下将出现合闸困难的现象，直接影响触头系统的闭合振动，触头系统的闭合振动与弹跳是影响交流电磁电器寿命的主要因素之一；电磁系统分闸相角的随机性导致了电弧燃烧的不确定性，因而给交流开关电器的控制与电寿命研究带来很大的困难；(2 )动作时间的分散性。电磁系统动作时间的分散性特点无论对交流电磁电器还是对直流电磁电器都同样存在，造成了电磁电器的控制困难，对于需要快速动作的电磁式断路器影响更加明显。虽然微处理器控制系统的时间在微秒级以内，但是，机构动作时间的分散性，常常导致控制失败，并且，随着开关电器的频繁工作，触头系统的磨损、机构的老化等因素，将导致动作时间发生变化；(3)工作电压范围窄。一般电磁电器的工作电压按国家标准规定在(80%?115%)Ue，在临界吸合电压时极易产生持续的振动，电压过高时又容易引起线圈温升上升，导致线圈烧损现象，造成了电磁系统品种规格繁多、加工麻烦；(4)分磁环的影响。单相控制电源的交流电磁电器，在吸持状态下会产生振动与噪声，需要设计安装分磁环，分磁环往往成为交流电磁电器工作的弱点，分磁环断裂引起机械寿命终止的现象较为普遍，对于要求高的民用电磁电器来说，设计理想的分磁环，减少工作噪声，是设计难点；(5)磁路中存在磁滞涡流损耗。对于交流电磁电器来说，交变的磁场导致了磁路中的铁损现象，虽然采用硅钢片的铁心结构，仍然存在较大的损耗，并且给产品设计和磁路分析带来一定难度。 对于传统的交流励磁工作模式，由于交流电磁系统具有铁磁材料损耗大、分磁环易断裂、运行中交流噪声大、起动过程受吸合相角影响等缺点，采用直流激磁的工作模式成为研究热点。这样，可以去掉分磁环、不受合闸相角的影响、实现节能无声运行。 无论是直流激磁的电磁系统，还是交流励磁的电磁系统，其都具有可变的气隙和分布的磁链，大气隙下需要足够大的激磁磁势，克服机构反力；小气隙下只需要较小的工作磁势，维持磁路的吸持，增加了设计和控制的难度。
技术实现思路
为克服上述存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种新型智能电子线圈，通过将电力电子变流技术、数字控制技术、集成化数字技术引入电磁电器的设计中，并将控制模块和励磁线圈相结合，实现宽电压输入、交直流通用、快速分断、运行过程灵活控制等功能。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案是:一种新型智能电子线圈，其特征在于，包括:一微功耗处理器(M)、一全桥整流电路(I)、一激磁线圈(C)、第一开关管(Kl)和一续流退磁回路(2);所述微功耗处理器(M)的第一输入端与电压采样电路(A)的输出端相连，所述电压采样电路(A)用于采样输入电压瞬时值以保证所述激磁线圈(C)可靠启动、在分断过程提供计算输入电压平均值所需的采样电压保证所述激磁线圈(C)可靠分断；所述电压采样电路(A)的输入端与所述全桥整流电路(I)的第一输出端相连；所述微功耗处理器(M)的第二输入端与电流采样电路(I)的输出端相连；所述电流采样电路(I)的参考端与自供电电路(E)的参考端相连并接地，且该接地端为第一接地端；所述自供电电路(E)的输入端与所述全桥整流电路(I)的第二输出端相连；所述自供电电路(E)的第一输出端与微功耗处理器(M)的第四输入端相连；所述全桥整流电路(D)的参考端接地端接入地端(0)，且该接地端为第二接地端；所述微功耗处理器(M)的第一输出端与第一驱动电路(Tl)的第一输入端相连；所述第一驱动电路(Tl)的第二输入端与所述自供电电路(E)的第二输出端相连；所述第一驱动电路(Tl)的输出端与所述第一开关管(Kl)的第一输入端相连，所述第一驱动电路(Tl)用于驱动所述第一开关管(K1)，且所述第一开关管(Kl)为主控开关管，用于控制所述激磁线圈(C)的正向激磁；所述第一开关管(Kl)的输出端与所述电流采样电路 (I)的输入端相连；所述微功耗处理器(M)的第二输出端与第二驱动电路(T2)的输入端相连；所述第二驱动电路(T2)的输出端与所述续流退磁回路(2)的第一输入端相连；所述续流退磁回路(2)的输出端与所述激磁线圈(C)的一端相连，并接入全桥整流电路(I)的第二输出端；所述激磁线圈(C)的另一端与所述续流退磁回路(2)的第二输入端相连，并接入所述第一开关管(Kl)的第二输入端。 在本专利技术一实施例中，所述全桥整流电路(I)包括输入电源(P)、第一电容(Cl)、共模扼流圈(G)、整流桥(D)、阻断二极管(Q)和第三电容(C3);所述输入电源(P)为直流电源或交流电源；所述输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型智能电子线圈，其特征在于，包括：一微功耗处理器(M)、一全桥整流电路（1）、一激磁线圈（C）、第一开关管（K1）和一续流退磁回路（2）；所述微功耗处理器（M）的第一输入端与电压采样电路（A）的输出端相连，所述电压采样电路（A）用于采样输入电压瞬时值以保证所述激磁线圈（C）可靠启动、在分断过程提供计算输入电压平均值所需的采样电压保证所述激磁线圈（C）可靠分断；所述电压采样电路（A）的输入端与所述全桥整流电路（1）的第一输出端相连；所述微功耗处理器（M）的第二输入端与电流采样电路（I）的输出端相连；所述电流采样电路（I）的参考端与自供电电路（E）的参考端相连并接地，且该接地端为第一接地端；所述自供电电路（E）的输入端与所述全桥整流电路（1）的第二输出端相连；所述自供电电路（E）的第一输出端与微功耗处理器（M）的第四输入端相连；所述全桥整流电路（D）的参考端接地端接入地端（O），且该接地端为第二接地端；所述微功耗处理器（M）的第一输出端与第一驱动电路（T1）的第一输入端相连；所述第一驱动电路（T1）的第二输入端与所述自供电电路（E）的第二输出端相连；所述第一驱动电路（T1）的输出端与所述第一开关管（K1）的第一输入端相连，所述第一驱动电路（T1）用于驱动所述第一开关管（K1），且所述第一开关管（K1）为主控开关管，用于控制所述激磁线圈（C）的正向激磁；所述第一开关管（K1）的输出端与所述电流采样电路（I）的输入端相连；所述微功耗处理器（M）的第二输出端与第二驱动电路（T2）的输入端相连；所述第二驱动电路（T2）的输出端与所述续流退磁回路（2）的第一输入端相连；所述续流退磁回路（2）的输出端与所述激磁线圈（C）的一端相连，并接入全桥整流电路（1）的第二输出端；所述激磁线圈（C）的另一端与所述续流退磁回路（2）的第二输入端相连，并接入所述第一开关管（K1）的第二输入端。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许志红，庄杰榕，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35