[其他]电磁铁节电控制器

说明书

本发明是一种用于电磁铁的节电装置。

公知的交流接触器无声运行节电线路：给线圈通以强电流使铁芯吸合，然后供给经电容器降压，二极管整流后的脉动直流电以保持吸合的节电方法。其转换过程是：在吸合过程中断开常閉触点，或者用按钮进行转换的。这种线路存在可靠性差、不能在直流电源中使用、电容器体积大等问题。

本发明的任务是要提供一种无触点的、可应用于交流或直流电源的、体积小、不需要控制端、可直接串联于线圈输入端的节电装置。

其解决方法是：用一个可以自动改变输出脉冲功率的开关电源来控制流过线圈的电流。刚开始吸合瞬间，让开关输出宽脉冲，产生足够吸力的电流令电磁铁吸合，吸合后自动地转变成窄脉冲电流供电，电磁铁进入保持吸合状态，调节脉冲宽度可达到最佳节电状态。

脉冲宽度的转换，可用定时电路定时改变可控硅的导通角;也可以用定时器控制自激振蕩器的输出。

如果定时电路是由RC充电电路组成的，为了能使电容迅速放电，以备下次重新工作，可设一无触点快速放电电路。

下面提供二种实施例以进一步说明。

附图1描述了一个与电源频率有关的线路。

输入端①、②输入交流电源或经过全波整流后的脉动直流。可控硅SCR作为开关器件对③、④端的负载进行控制。可控硅的同步触发电路由电源经R₁、R₂降压后，从并联的二条通路对C₂充电。在接通电源的瞬间，由于C₁上无电荷，令C₁大于C₂，则B点电流主要从D₁、C₁向C₂充电，经单结晶体管JUT输出触发脉冲。此时可控硅的导通角是大的。随着C₁上电压逐渐升高，充电电流逐漸减小，最后C₁电压达到稳定值，C₂完全由R₃提供电流。调节R₃的阻值使可控硅的导通角保持在某个小的值，从而完成了输出电流从大到小的定时转换过程，使电磁铁在吸合状态下功耗减小。

当电源电压下降到某一值，或者失压时电磁铁释放。

为了能使电磁铁释放后，可以立即从新吸合。设一由可调单结晶体管PUT组成的C₁电容无触点的快速放电电路。放电电路是一受电源电压控制的电压比较器。当G点电位高于A点时PUT截止;令C₃、R₆的时间常数足够小，则当断开电源时，G点电位下降，C₁经PUT、D₂放电。

附图2描述了一个适合直流电源的自激振蕩器控制的开关电路。

与非门F的控制端D受定时电路控制：电源剛接通瞬间，D端为低电平，F为输出高电平，开关管VMOS导通，电磁铁吸合。经过一定时间，电容C经R充电为高电平，自激振蕩器经F、VMOS输出一定占空比的脉冲电流。调节振蕩器的占空比，以达到最佳节电状态。令振蕩器的频率高于音频，可使得电磁铁不产生噪声。

上述二个实例，其电源端①、②即是信号输入端，不需要外部的控制端，输出端③、④接负载，使用简便。

上述的控制器不但可以使用在有触点的接触器、继电器上，也可使用在无触点的电磁铁上，而不论是交流电源还是直流电源，使节电有了新的途径。可使电磁器件温升低，可使用整体铁芯。对于要求在额定功率下运行的电磁铁，也可使用本原理提高工作效率。本电路也可使用在其他需要全压起动，降压运行的电路。

由于控制器工作在开关状态，本身功耗低可使体积做得很小。其输出维持电流是可调的，可以适应不同的负载;释放电压是可调的，具有欠压、失压保护作用。