專利名稱:電磁鐵節(jié)電控制器的制作方法
本發(fā)明是一種用于電磁鐵的節(jié)電裝置。
公知的交流接觸器無聲運(yùn)行節(jié)電線路給線圈通以強(qiáng)電流使鐵芯吸合，然后供給經(jīng)電容器降壓，二極管整流后的脈動(dòng)直流電以保持吸合的節(jié)電方法。其轉(zhuǎn)換過程是在吸合過程中斷開常閉觸點(diǎn)，或者用按鈕進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。這種線路存在可靠性差、不能在直流電源中使用、電容器體積大等問題。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種無觸點(diǎn)的、可應(yīng)用于交流或直流電源的、體積小、不需要控制端、可直接串聯(lián)于線圈輸入端的節(jié)電裝置。
其解決方法是用一個(gè)可以自動(dòng)改變輸出脈沖功率的開關(guān)電源來控制流過線圈的電流。剛開始吸合瞬間，讓開關(guān)輸出寬脈沖，產(chǎn)生足夠吸力的電流令電磁鐵吸合，吸合后自動(dòng)地轉(zhuǎn)變成窄脈沖電流供電，電磁鐵進(jìn)入保持吸合狀態(tài)，調(diào)節(jié)脈沖寬度可達(dá)到最佳節(jié)電狀態(tài)。
脈沖寬度的轉(zhuǎn)換，可用定時(shí)電路定時(shí)改變可控硅的導(dǎo)通角;也可以用定時(shí)器控制自激振蕩器的輸出。
如果定時(shí)電路是由RC充電電路組成的，為了能使電容迅速放電，以備下次重新工作，可設(shè)一無觸點(diǎn)快速放電電路。
下面提供二種實(shí)施例以進(jìn)一步說明。
附圖1描述了一個(gè)與電源頻率有關(guān)的線路。
輸入端①、②輸入交流電源或經(jīng)過全波整流后的脈動(dòng)直流?？煽毓鑃CR作為開關(guān)器件對(duì)③、④端的負(fù)載進(jìn)行控制?？煽毓璧耐接|發(fā)電路由電源經(jīng)R1、R2降壓后，從并聯(lián)的二條通路對(duì)C2充電。在接通電源的瞬間，由于C1上無電荷，令C1大于C2，則B點(diǎn)電流主要從D1、C1向C2充電，經(jīng)單結(jié)晶體管JUT輸出觸發(fā)脈沖。此時(shí)可控硅的導(dǎo)通角是大的。隨著C1上電壓逐漸升高，充電電流逐漸減小，最后C1電壓達(dá)到穩(wěn)定值，C2完全由R3提供電流。調(diào)節(jié)R3的阻值使可控硅的導(dǎo)通角保持在某個(gè)小的值，從而完成了輸出電流從大到小的定時(shí)轉(zhuǎn)換過程，使電磁鐵在吸合狀態(tài)下功耗減小。
當(dāng)電源電壓下降到某一值，或者失壓時(shí)電磁鐵釋放。
為了能使電磁鐵釋放后，可以立即從新吸合。設(shè)一由可調(diào)單結(jié)晶體管PUT組成的C1電容無觸點(diǎn)的快速放電電路。放電電路是一受電源電壓控制的電壓比較器。當(dāng)G點(diǎn)電位高于A點(diǎn)時(shí)PUT截止;令C3、R6的時(shí)間常數(shù)足夠小，則當(dāng)斷開電源時(shí)，G點(diǎn)電位下降，C1經(jīng)PUT、D2放電。
附圖2描述了一個(gè)適合直流電源的自激振蕩器控制的開關(guān)電路。
與非門F的控制端D受定時(shí)電路控制電源剛接通瞬間，D端為低電平，F(xiàn)為輸出高電平，開關(guān)管VMOS導(dǎo)通，電磁鐵吸合。經(jīng)過一定時(shí)間，電容C經(jīng)R充電為高電平，自激振蕩器經(jīng)F、VMOS輸出一定占空比的脈沖電流。調(diào)節(jié)振蕩器的占空比，以達(dá)到最佳節(jié)電狀態(tài)。令振蕩器的頻率高于音頻，可使得電磁鐵不產(chǎn)生噪聲。
上述二個(gè)實(shí)例，其電源端①、②即是信號(hào)輸入端，不需要外部的控制端，輸出端③、④接負(fù)載，使用簡(jiǎn)便。
上述的控制器不但可以使用在有觸點(diǎn)的接觸器、繼電器上，也可使用在無觸點(diǎn)的電磁鐵上，而不論是交流電源還是直流電源，使節(jié)電有了新的途徑。可使電磁器件溫升低，可使用整體鐵芯。對(duì)于要求在額定功率下運(yùn)行的電磁鐵，也可使用本原理提高工作效率。本電路也可使用在其他需要全壓起動(dòng)，降壓運(yùn)行的電路。
由于控制器工作在開關(guān)狀態(tài)，本身功耗低可使體積做得很小。其輸出維持電流是可調(diào)的，可以適應(yīng)不同的負(fù)載;釋放電壓是可調(diào)的，具有欠壓、失壓保護(hù)作用。
權(quán)利要求
1.用于電磁鐵的節(jié)電裝置，其吸合電流和維持電流是自動(dòng)改變的，其特征在于用脈沖輸出的開關(guān)電路對(duì)線圈供電的。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的節(jié)電裝置，其特征是由定時(shí)電路對(duì)開關(guān)電路的狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的節(jié)電安裝置，其特征是電源端是信號(hào)輸入端，無其他控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2的節(jié)電裝置，其特征是定時(shí)電路由RC充電電路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的節(jié)電裝置，其特征是為定時(shí)電容設(shè)置一無觸點(diǎn)快速放電電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的節(jié)電裝置，其特征是放電電路是一個(gè)受電源電壓控制的電壓比較器組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6的節(jié)電裝置，其特征是比較器是由可調(diào)單結(jié)晶體管組成。
專利摘要
一種用于電磁鐵的節(jié)電裝置，是由自動(dòng)可變輸出脈沖功率的開關(guān)電源對(duì)電磁鐵線圈供電。開始吸合瞬間，開關(guān)電源輸出寬脈沖，吸合后輸出窄脈沖維持吸合。其轉(zhuǎn)換過程由定時(shí)電路控制。本裝置無觸點(diǎn)，無控制端，可直接串入線圈輸入端使用。
文檔編號(hào)H01H47/00GK86104842SQ86104842
公開日1988年2月3日 申請(qǐng)日期1986年7月16日
發(fā)明者邢士強(qiáng) 申請(qǐng)人:邢士強(qiáng)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan