一种低功耗机电式保护锁开关系统技术方案

本发明专利技术公开了一种低功耗机电式保护锁开关系统，包括低功耗控制系统，低功耗控制系统通过锁定检测装置检测到保护锁机械运动装置位置的变化，来控制施加到电磁铁上的电压高低；当保护锁机械运动装置处于锁定保持状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从Vh降低到VL，这样就大大降低了功耗；当保护锁机械运动装置处于初始状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从VL恢复到VH，这样下次启动锁门或开门时，仍然维持大的电磁铁初始力，通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。本发明专利技术通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。并实现了功耗有效降低。并实现了功耗有效降低。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗机电式保护锁开关系统


[0001]本专利技术涉及保护锁
，尤其涉及一种低功耗机电式保护锁开关系统。

技术介绍

[0002]在机电式保护锁开关中，通常使用电磁铁作为驱动力和保持设备；现今常规的机电式保护锁开关，都是使用同一个不变电压进行控制开关和锁定维持；根据电磁铁的特点，在电磁铁的初始状态，电磁体中的运动部件衔铁只有一部分处于通电线圈所生成的磁场内，这样，电磁体的初始推力或者拉力就非常小（如图2）。但在初始状态下，运动部件需要将和自身连接在一起的锁杆机构从静止状态带动到运动状态。在电磁体的衔铁带动锁杆机构运动到保持状态时，这时全部的衔铁处于通电线圈磁场中，保持力达到最大(如图3)。根据电磁铁的特点初始力与保持力在运动行程上成几何级数的变化。常规机电式保护锁的缺点就在于，为了提高开关初始运动力，需要将工作电压提高到一个比较高的水平；而一旦衔铁运动到保持状态时，电磁体具有非常大的保持力，而使用同样的电压维持电磁铁工作，将会产生非常大的功耗。这个功耗反过来又影响电磁铁工作：功耗将电能转换成热能，通常锁保护开关又是处于一种密封状态，热量无法往外散递，造成产品温升过高，容易发生危险，并且适用环境有限；电磁铁由于温升的提高，线圈自身的电阻升高，电流会降低；在温度升高时，磁铁的磁饱和特性也降低；在以上两种原因的双重作用下，电磁铁的初始力又降低了，为了满足能够带动锁杆运动的初始力又只能提高机电式保护锁的开关电压；反过来更进一步提高功耗，提高温升。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种低功耗机电式保护锁开关系统，以解决上述技术问题。
[0004]为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一种低功耗机电式保护锁开关系统，包括低功耗控制系统，低功耗控制系统通过锁定检测装置检测到保护锁机械运动装置位置的变化，来控制施加到电磁铁上的电压高低；当保护锁机械运动装置处于锁定保持状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从Vh降低到VL，这样就大大降低了功耗；当保护锁机械运动装置处于初始状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从VL恢复到VH，这样下次启动锁门或开门时，仍然维持大的电磁铁初始力，通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。
[0005]低功耗控制系统包括电压转换控制电路、延时控制电路、降压电路，在保护锁机械运动装置处于初始状态时，延时控制电路根据和运动检测状态装置的状态电压转换控制电路到高电压Vh；此时保护锁的电磁铁是处于断开状态，即使给电磁铁施加一个高电压，电磁铁中几乎没有电流，也不会产生功耗；当将保护锁从初始状态，切换到保持状态时，此时施加在电磁铁上的时一个高电压Vh，有一个大的初始力带动锁杆和连接支架运动到保持状态；当保护锁机械运动装置运动到保持锁定状态时，由于运动状态检测装置位置没有变化，
它将检测到保护运动变化，并能确认保护锁处于保持状态，延时控制电路采集到运动状态检测装置信号的变化后，延时一定时间后，控制电压转换控制电路，将电磁铁的驱动电压从Vh切换到经过模块降压的VL，以维持电磁铁仍然处于稳定的保持状态，维持电磁铁保持电压VL和初始推动电压Vh相比，大幅降低，因此，保护锁的功耗也相应的大幅度降低，保护锁从保持状态恢复到初始状态时，只需要通过控制电路断开电磁铁控制开关，通过弹簧等外力将保护锁机械运动装置拉回到初始状态，当保护锁机械运动装置恢复到初始状态后，由于运动状态检测装置位置没有变化，它将检测到保护锁机械运动装置的变化，并能确认保护锁处于初始状态，延时控制电路采集到运动状态检测装置信号的变化后，延时一定时间后，控制电压转换控制电路，将电磁铁的驱动电压从VL切换Vh，保护锁又恢复到初始状态，这样并不会因为在保护锁维持状态时电磁铁施加的是低压VL而影响下一次保护锁操作，通过以上的控制系统实现了保护锁在电磁铁保持状态工作时的低功耗，同时又不影响电磁铁操作功能。
[0006]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。降低电磁铁功耗明显，经实际验证至少能降低50%以上功耗；产品温升也得到有效降低，至少降低10℃以上。由于产品温升降低，系统工作电压范围有一定扩展；产品使用环境也得到了扩展。
附图说明
[0007]图1为本专利技术低功耗保护锁开关低功耗实现原理框图。
[0008]图2为本专利技术机电式保护锁初始状态图。
[0009]图3为本专利技术机电式保护锁保持锁定状态图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。
[0011]如图2、图3所示，一种低功耗机电式保护锁开关系统，包括低功耗控制系统，低功耗控制系统通过锁定检测装置2检测到保护锁机械运动装置位置的变化，来控制施加到电磁铁上的电压高低；当保护锁机械运动装置处于锁定保持状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从Vh降低到VL，这样就大大降低了功耗；当保护锁机械运动装置处于初始状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从VL恢复到VH，这样下次启动锁门或开门时，仍然维持大的电磁铁初始力，通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。
[0012]机电式运动装置有两个稳定状态如图2和图3所示：初始状态和保持锁定状态。系统通过给电磁铁通电或者断电来控制运动装置所处的状态，以达到开门或者锁门的目的。
[0013]如图1和图2中是锁定检测装置2，锁定检测装置2用于检测保护锁的运动装置的适时位置，以判断保护所的运动装置处于初始位置还是处于保持位置，最终确定保护锁是在开门状态还是关门状态。
[0014]由图2所示，保护锁处于初始状态时，电磁铁1的衔铁只有部分处于电磁铁通电线圈的磁场内；为了带动连接支架3和锁杆4往前运动，需要给电磁铁施加一个很高的电压Vh；这样电磁铁才有足够的初始力推动锁杆运动。
[0015]由图3所示，保护锁运动到保持状态时，电磁铁1的衔铁部分全部处于电磁铁通电线圈的磁场内，保护锁有一个很大的保持力。
[0016]如图1所示，低功耗控制系统包括电压转换控制电路、延时控制电路、降压电路，在保护锁机械运动装置处于初始状态时，延时控制电路（
ⅴ
）根据和运动检测状态装置（
ⅳ
）的状态电压转换控制电路（
ⅱ
）到高电压Vh；此时保护锁的电磁铁是处于断开状态，即使给电磁铁施加一个高电压，电磁铁中几乎没有电流，也不会产生功耗；当将保护锁从初始状态，切换到保持状态时，此时施加在电磁铁上的时一个高电压Vh，有一个大的初始力带动锁杆和连接支架运动到保持状态；当保护锁机械运动装置运动到保持锁定状态时，由于运动状态检测装置（
ⅳ
）位置没有变化，它将检测到保护运动变化，并能确认保护锁处于保持状态，延时控制电路（
ⅴ
）采集到运动状态检测装置（
ⅳ
）信号的变化后，延时一定时间后，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗机电式保护锁开关系统，其特征在于，包括低功耗控制系统，低功耗控制系统通过锁定检测装置检测到保护锁机械运动装置位置的变化，来控制施加到电磁铁上的电压高低；当保护锁机械运动装置处于锁定保持状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从Vh降低到VL，这样就大大降低了功耗；当保护锁机械运动装置处于初始状态，通过低功耗控制系统将施加到电磁铁上得到电压从VL恢复到VH，这样下次启动锁门或开门时，仍然维持大的电磁铁初始力，通过低功耗控制系统自动切换，安全门锁能够开/合自如，并实现了功耗有效降低。2.如权利要求1所述的一种低功耗机电式保护锁开关系统，其特征在于，低功耗控制系统包括电压转换控制电路、延时控制电路、降压电路，在保护锁机械运动装置处于初始状态时，延时控制电路根据和运动检测状态装置的状态电压转换控制电路到高电压Vh；此时保护锁的电磁铁是处于断开状态，即使给电磁铁施加一个高电压，电磁铁中几乎没有电流，也不会产生功耗；当将保护锁从初始状态，切换到保持状态时，此时施加在电磁铁上的时一个高电压Vh，有一个大的初始力带动锁杆和连接支架运动到保持状态；当保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤宏川，魏林，许恒，
申请(专利权)人：深圳市同创机电一体化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：