节能、快速、可调速电磁铁电源制造技术

本发明专利技术公开了一种新的电磁铁节能、峒和可调速供电电源。该电源将启动供电开关与降压电容并联来实现双电源供电，使双电源共用一只整流桥；该电源利用方波或近似方波来触发晶闸管，从而保证快速与可调速的稳定可靠，对继电器或接触器来说，利用常闭触点来作为启动供电的储。本发明专利技术还给出了特殊的双单向晶闸管电源及其控制电路。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电磁铁的电源传统交直流电磁铁均存在吸合时节能与启动时快速的矛盾。公开号CN1038543A专利和85年第2期《低压电器》文章“交流制动电磁铁改为直流运行”提出了双直流电源技术方案，将启动与吸合供电分开，以利解决上述矛盾，针对上述文献的技术方案中的缺点：1.供电交流分量太大;2.启动快速受限;3.可能导致冲击;4.续流延缓断电断磁;5.铁芯及衔铁浪费能源缺点没有解决，申请号分别为90108316.X，90109015.8和90223472.2的专利申请文献提出了全桥整流、双向晶闸管控制双直流源、启动电源供电时间可调、微分电路触发晶闸管以及消除衔铁与铁芯去磁隙、减小吸合态磁阻，采用力矩去磁的一整套全新技术方案，快速和可调速得以实现，节能效果尤其可观。上述专利申请文献所提技术方案虽然令人满意，但尚存在如下几点问题有待解决：1.启动、控制与吸合采用了三只整流桥器件，使供电系统成本较高体积较大;2.变压器降压难以将供电系统集成为一个整体块，大量电磁铁使用的小于1瓦的变压器既不好购又难以加工，采用等于和大于1瓦的变压器不仅使供电系统体积增大且初级线圈空载消耗电能已相当电磁铁耗能，不利于节能。另外，变压器发热不利用供电系统可靠性提高。3.当电磁铁行程较大，启动过程中衔铁惯性运行段较长时，-->显示出启动速度不够稳定，其原因是：①微分电路的尖脉冲输出受供电开关合闸速度、电网供电瞬时变化的影响较大;②尖脉冲电位在下降至临界触发状态时，晶闸管触发不够稳定，这就使调速和快速启动受到限制。4.双向晶闸管过零截止有可能受到负载和电网功率因数过低的影响出现不准时截止的误导通情况。5.微分电路电容较大时放电时间较长，影响电磁铁工作频率的提高。为了解决上述问题，本专利技术提出了新的供电电源技术方案，借以减少电源电子器件数量和减小它们的体积，从而有利于集成化、模块化、商品化，不仅降低成本，并且使启动速度稳定，从而使快速和可调速更趋可靠，这一方案还力图去掉变压器和利用继电器和接触器提供的常闭触点，从而有利于进一步节能、降低成本和减小体积。本专利技术的目的还在于使启动与吸合电源的切换准确可靠。新专利技术的电源又在于提高电磁铁工作频率。本专利技术的技术方案是：1.启动和吸合供电可共用一只整流桥，如图1所示：开关4和电容器3变联，当4接通时3被短路，供电电源处于启动供电状态，交流电通过整流桥2向电磁铁线圈1供电，当开关4断开时，供电电源处于吸合供电状态，交流电通过电容3降压再经整流桥2向1供电。这样，一只整流桥为两个供电态整流，节省了一只整流桥，降低了成本减小了体积。2.采用下降沿较陡的方波或近似方波脉冲触发晶闸管，可使其导通时间稳定可靠，使调速性能更好，产生方波和近似方-->波的办法很多，例如使用反相器、施密特触发器、单稳态触发器产生方波，用开关三极管和二极管或利用稳压二极管、钳位二极管削峰产生近似的方波，还可用二极管修陡后沿产生近似方波。上述脉冲的宽度也是晶闸管导通时间，通过脉宽调节即可调节启动供电时间从而达到调速目的。触发脉冲起始于合闸送电瞬间，可实现快速响应。3.供电电源可单独制成一个模块装在工作现场的电控柜里，或作为节能器装在电磁铁或交流接触器的旁边。引出线是整流桥的直流侧，其双端子与线圈相连。电磁阀用电磁铁，模块装在外罩壳里，继电器、接触器使用时模块还可以塑封在机壳内或贴在壳体上。4.采用三极管放大微分电路输出信号，使该信号有效触发宽度大大增加，相同触发时间使用的电容容量大大减小，容易提高电磁铁频率。5.为了减少元器件并避免双向晶闸管可能产生的不准时截止或者说启动与吸合电源切换不准确不可靠现象，可采用两只单向晶闸管作为切换开关且与两只二极管构成启动整流桥而触发电路电源的全桥整流也借用这两只二极管。当然还可以用两只旁路触发的单向晶闸管反向并联再与降压电容并联成为图1方案的实施例。6.晶闸管导通后使触发电路中的电容停止充电，可减小电容容量，有利于提高工作频率。7.利用上述第5条所述触发电路电源向一个移相触发的电路供电，这个触发电路是在旁路电容全角触发完毕后控制所述-->单向晶闸管的导通角借以降压整流为吸合态电磁铁线圈供电。移相触发晶闸管降压且全波整流为吸合供电的另一个方案是电网交流经双向晶闸管移相触发后再全桥整流，启动供电时则进行全相角触发。这也是一种启动吸合共用一只整流桥的方案。该方案既无变压器也无体积较大的降压电容，便于模块化、集成化。现在结合实施例来详细说明上述专利技术的技术方案。图1是吸合与启动共用一只整流桥的原理图，而图2、图3是其实施例。图4是上述方案第5条的实施图，图5是第2条方案的实施例。图6是上述方案第5条的第二方案图。图7是上述第7条方案实施图。图2中6是电磁铁供电电闸，合闸后交流电经常闭触点5（常闭开关）和桥2向1供电。其特征是：5分断前有足够的闭合时间保证启动的大电流供电，以获得快速和可靠启动，与一般的继电器、接触器常闭触点有重大差别。在保证可靠启动前提下利用调节5的闭合时间或分断时刻来达到调速目的。一种实现方法是常闭桥上有一段足够的空行程，衔铁经历这段行程的时间为启动供电时间，空行程完后才拉（推）开常闭桥或打开常闭开关。图3是另一个实施例，在这里开关4是双向晶闸管7，它接受经电阻8分压（降压）后的由二极管9、10，电容11、12，电阻13、14、电位器15组成的电路控制。其中8也可以使用无极电容代替或者用电容电阻串联代替（阻容降压）。这个设计除了实现图1原理外，尚有几点突出优点：①它比前述《低压电器》-->中文章的技术更利于实现快速性、节能并速度可调，原因是：a.双向晶闸管全波整流供电，电流大、功率因数高;b.启动时间不受正反相位影响，即上述文章技术中反向电压时不能合闸即启动，其延误时间为10ms左右，而本专利技术则正反压都可触发晶闸管启动，无此弊端;c.15用于调节触发时间可实现速度可调，其原理90108316.X、90109015.8申请已述。②当7导通时电容11、12几乎不充电，可使其容量很小，例如0.5～1μF，可使14放电迅速，极利于提高电磁铁工作频率。③控制电流有正反两向才使8有上述两种代替，给优选参数带来方便。本实施例中13、15也可不用或改用并接在门极、阴极间的正反向钳位二极管，当然也可以既用13或15也用钳位二极管。放电电阻14还可改成11、12分别并联一只放电电阻如虚线所示。电磁铁线圈也可并接一只续流二极管。为了修陡触发脉冲后沿13可改用二极管。图4A中6合闸后交流电直接经二极管16、17、18、19全桥整流且由电阻22降压（分压）后向触发电路供电来触发单向晶闸管20和21达到启动的全桥整流向1供电目的。显然触发电源、启动电源的整流共用了二极管16和17。27、28分别是保护单向晶闸管的电容电阻（吸收电路）。26是降压变压器，25是吸合整流桥，23是触发电容，29是放电电阻，30是产生近似触发方波的稳压管，24用于调速。图4B是图4A技术方案的一种变化，其中二极管18、19接在晶闸管触发极上，触发电路是电容23及其放电电阻29，其余号码所指器件与图4B中相同。-->图4方案也有图3方案那样的晶闸管导通后电容不充电的优点，电磁铁能实现高频率工作。图5A是施密特触发器触发方案。该触发器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能、快速、可调速电磁铁电源，包括启动电源和吸合电源两部分，其特征是：启动电源开关与吸合电源降压电容并联且共接一只整流桥，启动电源开关可以是受控晶闸管，亦可是一付常闭触点，还可用移相触发晶闸管方式降压并全波整流构成吸合电源。

【技术特征摘要】
1、一种节能、快速、可调速电磁铁电源，包括启动电源和吸合电源两部分，其特征是：启动电源开关与吸合电源降压电容并联且共接一只整流桥，启动电源开关可以是受控晶闸管，亦可是一付常闭触点，还可用移相触发晶闸管方式降压并全波整流构成吸合电源。2、根据权利要求1所述电源，其特征是：所述电源可制成一个模块，此模块可与电磁铁的本体分离，也可以封装在电磁铁或接触器、继电器的壳体内或贴在壳体上。3、根据权利要求1所述电源，其特征是：所述常闭触点在结构上能实现合闸送电衔铁动作后延迟一段时间才分断，这段时间能使衔铁可靠启动，可用空行程法实现这一结构。4、根据权利要求1所述电源，其特征是：所述晶闸管采用正反压双向触发方式，其结构包括电阻或电容或阻容降压、双二极管整流、双电容充电、单或双电阻放电、门阴极串并电阻且并阻可调或并接钳位二极管，晶闸管可以是双向管也可...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡礼君，邓警玲，
申请(专利权)人：蔡礼君，邓警玲，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]