起重磁铁驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种能够小型化并且具有高的可靠性的起重磁铁驱动电路。该磁铁驱动电路（１）具备：将交流电源电压Ｖ↓［ＡＣ１］～Ｖ↓［ＡＣ３］变换成直流电源电压Ｖ↓［ＤＣ］的直流变换部（３）；控制向起重磁铁（２）的励磁电流的方向的Ｈ型电桥电路（４）；具有彼此串联连接的晶体管（５１）和电阻元件（５３）以及相对于晶体管（５１）和电阻元件（５３）并联连接的电容器（５４），当切换励磁电流的流向时吸收积蓄在起重磁铁（２）中的能量的能量吸收单元（５）；根据Ｈ型电桥电路（４）与能量吸收单元（５）之间的正侧电源线（７）中流过的电流的方向和大小以及正侧电源线（７）与负侧电源线（８）之间的电位差，控制能量吸收单元（５）的晶体管（５１）的导通状态的控制单元（６）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重磁铁驱动电路。技术背景一般，我们知道货物装卸作业或建筑作业等中提起铁片用的起重 磁铁。起重磁铁除了作为工厂等的设备外，有时还装载在车辆上。使 用起重磁铁时，流过某一方向的电流使起重磁铁励磁，吸着铁片提起。 而当放下铁片时，流过相反方向的电流将起重磁铁消磁。图3为表示驱动起重磁铁用的现有技术的电路的电路图。驱动电 路100具备将三相交流电源ACG输出的交流电源电压变换成直流电 源电压的由多个二极管101a构成的直流变换部101、以及与该直流 变换部101连接，控制流过起重磁铁102的励磁电流的流向的H型 电桥电路103。 H型电桥电路103中配置有4个晶体管103a 103d， 在图3中，当晶体管103a和103d导通时，起重磁铁102中流过电流 IA。而当晶体管103b和103c导通时，起重磁铁102中流过与电流U 流向相反的电流Ie。当起重磁铁102中流过的电流停止时，起重磁铁中积蓄反电动势 引起的某种程度大小的能量。因此，为了快速切换起重磁铁102中流 过的电流的流向，有必要高效率地释放该积蓄的能量。因此在驱动电 路100中，在H型电桥电路103的每一个晶体管103a 103d的集电 极-发射极之间配置二极管104a 104d。并且，与H型电桥电路103 并联配置有电容器105。由此，在例如晶体管103a和103d在接通状 态之后变成非接通状态时，积蓄能量产生的电流从起重磁铁102经过二极管104c被电容器105吸收，成为再次励磁时使用的直流电力。 另外，作为驱动起重磁铁的电路的其他例，有专利文献l、 2所公开的例子。日本特开2000-143138 日本特开2002-359112但是，图3所示的驱动电路100存在以下问题。例如，在起重磁 铁及其驱动装置安装到车辆上的情况下，为了不妨碍车辆的可见性或 设计自由度，要求驱动装置要进一步小型化。另外，由于起重磁铁中 流过大到几十安培(例如70A)的大电流，因此图3所示的驱动电路 100中吸收积蓄能量用的电容器105必须是大容量(例如0.18F)的 电容，使安装驱动电路100的驱动装置大型化了。另外，为了解决现有技术的驱动电路中这样的问题，例如专利文 献1所记载的电路具备与H型电桥电路并联的变阻器，并且具备与 该变阻器并联连接且彼此串联连接的电阻元件和开关。因此，由变阻 器和电阻元件吸收起重磁铁的积蓄能量。但是，由于在该电路中时间 控制与电阻元件串联设置的开关，因此在开关接通之前流过变阻器的 电流量过大，有使变阻器破坏的危险，存在可靠性的问题。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述问题，其目的是要提供一种能够小型化并且 具有高的可靠性的起重磁铁驱动电路。为了解决上述问题，本专利技术的起重磁铁驱动电路，用于给起重磁 铁提供励磁电流，其特征在于，具备将交流电源提供的交流电源电 压变换成直流电源电压，将该直流电源电压提供给正侧输出端与负侧 输出端之间的直流变换部；与直流变换部的正侧输出端电连接的正侧 电源线；与直流变换部的负侧输出端电连接的负侧电源线；电连接在 正侧电源线与负侧电源线之间，结构中包含至少4个晶体管以及电连接在该至少4个的晶体管的每个的集电极-发射极之间的至少4个整流元件，控制向起重磁铁的励磁电流的方向的H型电桥电路；具有 电连接在正侧电源线与负侧电源线之间，并且彼此串联连接的电阻元 件和开关元件以及相对于电阻元件和开关元件并联连接的电容元件， 当切换励磁电流的方向时吸收积蓄在起重磁铁中的能量的能量吸收单元；测量H型电桥电路与能量吸收单元之间的正侧电源线中流过 的电流的方向和大小的电流测量单元、和测量正侧电源线与负侧电源 线之间的电位差的电位差测量单元中的至少一个测量单元；以及，根 据电流的方向和大小以及电位差中的至少一个测量结果控制能量吸 收单元的开关元件的导通状态的控制单元。上述起重磁铁驱动电路这样动作。首先，H型电桥电路的至少4 个晶体管中的2个晶体管导通，由此来自直流变换部的电流电流(励 磁电流)依次流过正侧电源线、起重磁铁和负侧电源线。然后，当晶 体管变成不通，励磁电流停止，起重磁铁中产生积蓄能量时，该积蓄 能量产生的电流通过整流元件和正侧电源线流向能量吸收单元。此 时，在控制单元使能量吸收单元的开关元件导通之前的短暂时间内， 积蓄能量产生的电流流向电容元件。然后，当控制单元使能量吸收单 元的开关元件导通时，积蓄能量产生的电流基本上被电阻元件消耗 了。因此，如果釆用上述起重磁铁驱动电路，与例如图3所示的现有 技术的驱动电路相比较，由于能够大幅度地降低电容元件的容量，因 此能够使驱动装置小型化。并且，如上所述，积蓄能量产生的电流通过正侧电源线流向能量 吸收单元。因此，起重磁铁驱动电路通过在正侧电源线中具备电流测 量单元，测量该积蓄能量产生的电流的方向和大小，能够精度良好地 知道积蓄能量产生的电流的产生时刻或消失时刻。并且，当积蓄能量 产生的电流流向电容元件时，该电容元件两端的电压逐渐增高。因此， 起重磁铁驱动电路具备电位差测量单元，通过测量正侧电源线与负侧^电源线之间的电位差即电容元件的两端电压，能够精度良好地知道积 蓄能量产生的电流的产生时刻或消失时刻。如果采用上述起重磁铁驱 动电路，由于控制单元根据电流测量单元测量的电流的大小和方向以 及电位差测量单元测量的电位差中的至少一个测量结果、控制能量吸 收单元的开关元件的导通状态，因此控制单元能够在电容元件的两端 电压变成过大之前使开关元件导通，使积蓄能量产生的电流流向电阻 元件。由此，能够提供可靠性比例如专利文献l中所记载的电路高的 起重磁铁驱动电路。并且，也可以是起重磁铁驱动电路具备电流测量单元，当正侧电 源线中产生从H型电桥电路流向能量吸收单元的电流时，控制单元 使开关元件导通。或者也可以是起重磁铁驱动电路具备电位差测量单 元，当正侧电源线与负侧电源线之间的电位差达到预定的第1阈值以 上时，控制单元使开关元件导通。如果采用这些起重磁铁驱动电路， 能够精度良好地掌握积蓄能量产生的电流的产生时刻，能够使积蓄能 量产生的电流适时地流向能量吸收单元的电阻元件。并且，也可以是起重磁铁驱动电路具备电流测量单元，，在开关元件导通后，当正侧电源线中从H型电桥电路流向能量吸收单元的电 流的大小在预定的第2阈值以下时，控制单元使开关元件不通。或者 也可以是起重磁铁驱动电路具备电位差测量单元；在幵关元件导通 后，当正侧电源线与负侧电源线之间的电位差在预定的第3阈值以下 时，控制单元使开关元件不通。如果采用这些起重磁铁驱动电路，能 够精度良好地掌握积蓄能量产生的电流的消失时刻，能够快速地使与 励磁电流反向的消磁电流流向起重磁铁。专利技术的效果如果采用本专利技术，能够提供一种能够小型化、并且 具有高的可靠性的起重磁铁驱动电路。附图说明图1是表示本专利技术的起重磁铁驱动电路的一个实施方式的结构的 电路图。图2中(a)为表示施加到起重磁铁两端的电压的时间波形的曲线图；(b)为表示正侧电源线中的H型电桥电路与能量吸收单元之 间的电流量的时间波形的曲线图；(c)为表示正侧电源线与负侧电源线之间的电位差的时间波形的曲线图。图3是表示驱动起重磁铁用的现有技术的电路的电路图。具体实施方式下面参照附图详细说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重磁铁驱动电路，用于给起重磁铁提供励磁电流，其特征在于，具备：将交流电源提供的交流电源电压变换成直流电源电压，将该直流电源电压提供给正侧输出端与负侧输出端之间的直流变换部；与上述直流变换部的上述正侧输出端电连接的正侧电源线；与上述直流变换部的上述负侧输出端电连接的负侧电源线；电连接在上述正侧电源线与上述负侧电源线之间，结构中包含至少４个晶体管以及电连接在该至少４个的晶体管的每个的集电极－发射极之间的至少４个整流元件，控制向上述起重磁铁的上述励磁电流的方向的Ｈ型电桥电路；具有电连接在上述正侧电源线与上述负侧电源线之间，并且彼此串联连接的电阻元件和开关元件以及相对于上述电阻元件和上述开关元件并联连接的电容元件，当切换上述励磁电流的方向时吸收积蓄在上述起重磁铁中的能量的能量吸收单元；测量上述Ｈ型电桥电路与上述能量吸收单元之间的上述正侧电源线中流过的电流的方向和大小的电流测量单元、和测量上述正侧电源线与上述负侧电源线之间的电位差的电位差测量单元中的至少一个测量单元；以及，根据上述电流的方向和大小以及上述电位差中的至少一个测量结果控制上述能量吸收单元的上述开关元件的导通状态的控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：池永贵广，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]