專利名稱：帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種帶消弧保護的電磁鐵驅(qū)動電路。
通常的直流電磁鐵，其驅(qū)動電路多采用直流電源直接串接電磁線圈的方案。該方案在斷電后，銜鐵釋放常因電磁線圈中的續(xù)流而延遲。為了提高銜鐵的釋放速度，簡單的方法就是在電磁線圈回路中串接一個提速用的開關(guān)，它與電源開關(guān)同步動作，斷電時立即跳開，強行切斷線圈續(xù)流，從而加快銜鐵釋放速度。實施證明，該開關(guān)對銜鐵釋放的提速效果顯著。
在一些環(huán)境條件惡劣的工業(yè)場所，驅(qū)動電路的電源開關(guān)接觸不良的情況時有發(fā)生，致使電磁鐵線圈電流不正常地被切斷，若恰逢電磁鐵處于大電流起動過程中，則切斷此大電流時會產(chǎn)生強壓電弧，該電弧不但嚴重危及提速開關(guān)的觸點壽命，而且對整個電控系統(tǒng)都會帶來危險干擾。
鑒于上述，本實用新型的目的是提出一種帶消弧保護的電磁鐵驅(qū)動器。
為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，包括直流電源、與該直流電源串接的控制開關(guān)、串接于該直流電源回路中的電磁線圈，其特征在于所述電磁線圈與一個和所述控制開關(guān)同步動作的提速開關(guān)串聯(lián)；所述控制開關(guān)的后端與電源地端之間并接僅在大電流狀態(tài)時吸合的繼電器，該繼電器的瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點與所述提速開關(guān)并聯(lián)。
在本實用新型的實施措施中所述直流電源可由主整流器和副整流器構(gòu)成；所述控制開關(guān)串接在主整流器、副整流器的輸入回路中；主整流器的輸出經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)、隔離二極管與副整流器的輸出并接；所述繼電器接在定時關(guān)斷開關(guān)的后端與電源地端之間；所述電磁線圈和提速開關(guān)串聯(lián)后接在副整流器的輸出回路中。
所述控制開關(guān)也可經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)和電磁線圈、提速開關(guān)串聯(lián)后接在直流電源的輸出回路中，控制開關(guān)的后端至電源地端之間接一分壓支路，其分壓點與定時關(guān)斷開關(guān)的后端相接；所述繼電器與所述電磁線圈并聯(lián)。
所述電磁線圈由起動線圈和保持線圈構(gòu)成；所述控制開關(guān)經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)和起動線圈、提速開關(guān)串聯(lián)后接在直流電源的輸出回路中；所述繼電器與起動線圈并聯(lián)；保持線圈與一限流電阻串聯(lián)后接在所述控制開關(guān)的后端至起動線圈后端之間。
所述定時關(guān)斷開關(guān)為阻容延時電路，也可為一繼電器的延時關(guān)斷常閉觸點或瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點，其繼電器線圈并接在電源端。
驅(qū)動器的控制開關(guān)接通后，提速開關(guān)接通，直流電源向電磁線圈提供起動大電流，使電磁鐵起動。此時繼電器吸合，其觸點立即接通。
若起動期間驅(qū)動電路的電源開關(guān)接觸不良，將會導致提速開關(guān)斷開，但由于繼電器觸點的延時關(guān)斷作用，電磁鐵的線圈電流仍可續(xù)流，故提速開關(guān)觸點間不會產(chǎn)生電弧。
起動結(jié)束后電磁鐵進入小電流保持狀態(tài)，此時繼電器失電，其觸點延時關(guān)斷，保證了提速開關(guān)的正常提速功能。
本實用新型具有以下優(yōu)點1．由于接有提速開關(guān)，故在電磁鐵處于保持狀態(tài)時，可快速切斷電磁線圈電流，實現(xiàn)銜鐵快速釋放；2．由于接有可識別回路中大電流的繼電器，其延時關(guān)斷觸點在大電流狀態(tài)下會立即閉合，將提速開關(guān)短接而撤銷其提速作用，從而防止了在電磁鐵大電流起動狀態(tài)下提速開關(guān)關(guān)斷時產(chǎn)生的強壓電弧，對整個電控系統(tǒng)的實現(xiàn)了安全保護；而在電磁鐵小電流保持情況下該觸點會關(guān)斷，又保證了提速開關(guān)正常的提速功能。
本實用新型巧妙地利用有觸點開關(guān)進行濾波和消弧，避開了強功耗狀態(tài)下的拉弧，不僅可靠性高，而且實現(xiàn)簡單、成本低，不但排除了干擾而且實現(xiàn)了快速退磁。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。


圖1是本實用新型的電路簡圖；圖2-4分別為實施例的電路圖。
本實用新型是一種帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，請參閱圖1它包括直流電源U、與該直流電源串接的控制開關(guān)K11、串接于該直流電源回路中的電磁線圈L，其特征是電磁線圈L與一個和控制開關(guān)K11同步動作的提速開關(guān)K12串聯(lián)，控制開關(guān)K11的后端與電源地端之間并接僅在大電流狀態(tài)時吸合的繼電器K2，該繼電器K2的瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點K2與提速開關(guān)K12并聯(lián)。上述電路可裝在一外殼中。
控制開關(guān)K11接通后，提速開關(guān)K12亦接通，直流電源向電磁線圈L提供起動大電流，使電磁鐵起動。此時繼電器K2吸合，其觸點K2立即接通。
若起動期間驅(qū)動電路的電源開關(guān)接觸不良，將會導致提速開關(guān)K12斷開，但由于繼電器觸點K2的延時關(guān)斷作用，電磁鐵的線圈電流仍可續(xù)流，故提速開關(guān)K12的觸點間不會產(chǎn)生電弧。
起動結(jié)束后電磁鐵進入小電流保持狀態(tài)，此時繼電器K2失電，其觸點延時關(guān)斷，保證了提速開關(guān)K12的正常提速功能。
請參閱圖2所示實施例，這是雙直流驅(qū)動單線圈方案。在該方案中直流電源由主整流器A1和副整流器A2構(gòu)成，控制開關(guān)K11串接在主整流器A1、副整流器A2的輸入回路中，主整流器A1的輸出經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T、隔離二極管D2與副整流器A2的輸出并接，繼電器K2接在定時關(guān)斷開關(guān)T的后端與電源地端之間，電磁線圈L和提速開關(guān)K12串聯(lián)后接在副整流器A2的輸出回路中，繼電器K2的延時關(guān)斷觸點K2與提速開關(guān)K12并聯(lián)。Tr為降壓變壓器，D1為續(xù)流二極管。
主整流器A1的輸入接220V交流電源，其向電磁線圈L提供直流220V5A起動電流。220V交流電源經(jīng)降壓變壓器Tr接副整流器A2的輸入，A2向電磁線圈L提供直流20V10mA保持電流。繼電器K2在電壓大于20V時才可吸合。
下面說明該實施例的工作原理驅(qū)動器的控制開關(guān)K11接通后，提速開關(guān)K12亦接通，將主整流器A1的輸出回路接通，由于A1的輸出電壓高于A2的輸出電壓，故此時A2不工作，由A1經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T、隔離二極管D2向電磁線圈L提供起動大電流，并向繼電器K2供電，電磁鐵得電起動，繼電器K2的觸點閉合。
在起動期間若遇驅(qū)動電路的電源開關(guān)接觸不良，則會引起提速開關(guān)K12立即關(guān)斷，但由于此時繼電器K2的觸點的延時關(guān)斷作用，電磁線圈L中的電流仍可經(jīng)延時觸點K2和續(xù)流二極管D1續(xù)流，故提速開關(guān)K12的觸點間不會產(chǎn)生電弧。驅(qū)動器電源開關(guān)接觸不良的情況可看成是一種電源干擾，故繼電器K2的功能便是對電源干擾起濾波作用，避免惡劣工作環(huán)境對電磁鐵造成的頻繁沖擊，防止在提速開關(guān)的觸點間產(chǎn)生大電弧。
電磁鐵穩(wěn)定吸合后，起動過程結(jié)束，定時關(guān)斷開關(guān)T亦到時關(guān)斷，將主整流器A1的輸出切斷，主整流器A1便退出工作，副整流器A2隨即投入工作，向電磁線圈提供小電流，電磁鐵進入穩(wěn)定的保持狀態(tài)。
在電磁鐵處于保持期間，副整流器A2輸出的電壓不足以驅(qū)動繼電器K2，K2因欠壓而失電，其觸點K2延時關(guān)斷，保證提速開關(guān)K12的正常提速功能。提速開關(guān)K12的提速作用是指其在電源斷電瞬間能快速衰減電磁鐵線圈電流、加快退磁及銜鐵釋放。
請參閱圖3所示的單直流單線圈驅(qū)動方案，在該方案中直流電源由整流器A構(gòu)成，控制開關(guān)K11經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T和電磁線圈L、提速開關(guān)K12串聯(lián)后接在整流器A的輸出回路中，控制開關(guān)K11的后端至電源地端之間接一由電阻R1、R2組成的分壓支路，其分壓點與定時關(guān)斷開關(guān)T的后端相接，繼電器K2與電磁線圈L并聯(lián)。
當控制開關(guān)K11接通后，提速開關(guān)K12亦接通，將整流器A的輸出回路接通，A經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T向電磁線圈L提供起動大電流，并向繼電器K2供電，電磁鐵得電起動，繼電器K2的觸點閉合。
電磁鐵穩(wěn)定吸合后，起動過程結(jié)束，定時關(guān)斷開關(guān)T亦到時關(guān)斷，整流器A的輸出由于分壓支路的限流作用，經(jīng)電阻R1向電磁線圈L提供小電流，電磁鐵進入穩(wěn)定的保持狀態(tài)。
在電磁鐵處于保持期間，整流器A輸出的小電流不足以驅(qū)動繼電器K2，其觸點K2延時關(guān)斷。
圖4是單直流雙線圈驅(qū)動方案，其中直流電源由整流器A構(gòu)成，電磁線圈由起動線L2和保持線圈L1構(gòu)成，控制開關(guān)K11經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T和起動線圈L2、提速開關(guān)K12串聯(lián)后接在整流器A的輸出回路中，繼電器K2經(jīng)隔離二極管D3與起動線圈L2并聯(lián)，保持線圈L1與限流電阻R1及隔離二極管D2串聯(lián)后接在控制開關(guān)K11的后端至起動線圈L2后端之間。
當控制開關(guān)K11接通后，提速開關(guān)K12亦接通，將整流器A的輸出回路接通，A經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)T向起動線圈L2提供起動大電流，并向繼電器K2供電，電磁鐵得電起動，繼電器K2的觸點閉合。
電磁鐵穩(wěn)定吸合后，起動過程結(jié)束，定時關(guān)斷開關(guān)T亦到時關(guān)斷，切斷了流向起動線圈L2和繼電器K2的電流。整流器A的輸出隨即經(jīng)限流電阻R1向保持線圈L1提供小電流，電磁鐵進入穩(wěn)定的保持狀態(tài)。
在電磁鐵處于保持期間，繼電器K2失電，其觸點K2延時關(guān)斷。
在上述實施例中，定時關(guān)斷開關(guān)T是一種通電后短時導通再延時關(guān)斷的器件或電路，可以是一繼電器的延時關(guān)斷常閉觸點或瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點，其繼電器線圈并接在電源端；也可為用電阻電容構(gòu)成的阻容延時電路等。定時關(guān)斷開關(guān)T的延時參數(shù)根據(jù)不同電壓、不同電磁鐵的大電流起動時間而設(shè)定。
此外，上述提速開關(guān)K12亦可采用一繼電器的常開觸點替代，該繼電器接在電源端，其常開觸點當該繼電器得電時接通，當失電時斷開。
本實用新型可用于起重機電磁制動器。
需用聲明的是，上面列舉的實施例僅為說明本實用新型而已，并非用來限制本實用新型的專利范圍，故凡依照上述原理所作的任何等同變換方案，仍應(yīng)視為在本實用新型的專利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1．一種帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，包括直流電源、與該直流電源串接的控制開關(guān)、串接于該直流電源回路中的電磁線圈，其特征在于所述電磁線圈與一個和所述控制開關(guān)同步動作的提速開關(guān)串聯(lián)；所述控制開關(guān)的后端與電源地端之間并接僅在大電流狀態(tài)時吸合的繼電器，該繼電器的瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點與所述提速開關(guān)并聯(lián)。
2．如權(quán)利要求1所述的帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，其特征在于所述直流電源由主整流器和副整流器構(gòu)成；所述控制開關(guān)串接在主整流器、副整流器的輸入回路中；主整流器的輸出經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)、隔離二極管與副整流器的輸出并接；所述繼電器接在定時關(guān)斷開關(guān)的后端與電源地端之間；所述電磁線圈和提速開關(guān)串聯(lián)后接在副整流器的輸出回路中。
3．如權(quán)利要求1所述的帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，其特征在于所述控制開關(guān)經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)和所述電磁線圈、提速開關(guān)串聯(lián)后接在直流電源的輸出回路中；所述控制開關(guān)的后端至電源地端之間接一分壓支路，其分壓點與定時關(guān)斷開關(guān)的后端相接；所述繼電器與所述電磁線圈并聯(lián)。
4．如權(quán)利要求1所述的帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，其特征在于所述電磁線圈由起動線圈和保持線圈構(gòu)成；所述控制開關(guān)經(jīng)定時關(guān)斷開關(guān)和起動線圈、提速開關(guān)串聯(lián)后接在直流電源的輸出回路中；所述繼電器與起動線圈并聯(lián)；保持線圈與一限流電阻串聯(lián)后接在所述控制開關(guān)的后端至起動線圈后端之間。
5．如權(quán)利要求2-4之一所述的帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，其特征在于所述定時關(guān)斷開關(guān)為阻容延時電路。
6．如權(quán)利要求2-4之一所述的帶消弧保護的快速電磁鐵驅(qū)動器，其特征在于所述定時關(guān)斷開關(guān)為一繼電器的延時關(guān)斷常閉觸點或瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點，其繼電器線圈并接在電源端。
專利摘要本實用新型包括直流電源、控制開關(guān)、電磁線圈,電磁線圈與一個和控制開關(guān)同步動作的提速開關(guān)串聯(lián);控制開關(guān)的后端與電源地端之間并接僅在大電流狀態(tài)時吸合的繼電器,該繼電器的瞬時接通延時關(guān)斷常開觸點與提速開關(guān)并聯(lián)。它利用一對有觸點開關(guān)進行濾波和消弧,可靠性高、實現(xiàn)簡單、成本低,不但排除了干擾而且實現(xiàn)了快速退磁,可用于起重機電磁制動器。
文檔編號H01F7/08GK2430766SQ0024296
公開日2001年5月16日 申請日期2000年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
發(fā)明者曹明 申請人:曹明