[实用新型]恒力启动电磁铁控制电源

说明书

本发明提出一种新的电磁铁控制电源，属于电磁铁和电子技术领域。该电源由整流、启动保持电源切换开关组成，其特点是切换开关与其控制电路构成了衰减电流控制器来保证启动电流衰减而达到恒力启动的目的。

目前国内外已有多种节能电磁铁，节能方法大致分为双直流源法、交流启动直流保持法、双直流线圈法。其中双直流源法最为成功。尤其是ZL 94 20768.6号专利提出的恒启动电流控制方案从根本上解决了过电压、欠电压、线圈温升导致的电磁铁工作不稳定及启动后期电流过大问题，从而推动了节能电磁迅速商品化。

然而上述专利文献中提出的技术方案尚存在这样的缺点：

1.恒电流启动应用于普通的螺管式电磁铁会导致升力启动，即启动前期达到额定力时，启动后期吸力远超过额定力。这是直流电磁铁启动所固有的特性。超额力不仅会导致撞击，而且超额的力所做超额的功还是一种能的浪费。

2.如果改变铁芯和衔铁形状来达到恒电流恒力启动目的则增加了制造成本，降低了性能价格比，难以商品化。

3.启动与保持电源切换后启动电流的最后值即衔铁与铁芯结合时的启动电流值决定铁芯的剩磁大小，因而启动电流恒定使去磁困难。(尽管保持电流也产生剩磁，但保持电流只是启动电流的几十分之一，甚至几百分之一。)

为了克服上述缺点，本发明目的在于提出一个启动电流衰减技术方案，即衰减信号发生器信号与电流反馈信号相比较来控制所述切换开关方法控制启动电流衰减，从而达到恒力启动或近似恒力启动目的。由所述切换开关(例如可控硅、场效应管)和控制电路即上述双信号比较电路及所述衰减信号发生器构成了所述衰减电流控制器。

上述技术方案既可用闭环实现(例如使用电流反馈方法)也可用开环实现(例只控制栅源压等)因而所述控制器也分开环控制器和闭环控制器两种。应指出，在这里所说衰减启动电流是指在消除了电磁铁电感造成的启动初期启动电流由零上升至能使电磁铁衔铁以额定力开始动作这段响应时间(或称反应时间)之后的电流，或者说所谓启动电流是指从衔铁达到额定力到电源切换之前的电流。下面结合实施例来说明上述技术和控制器原理：

图1是可控硅作为所述切换开关恒力启动电磁铁控制电源实施例1原理图；图2是一种衰减信号发生器作为实施例2原理图；

图3是场效用管三极管作家所述切换开关的恒力启动电磁铁控制电源实施例3、4原理图；

图4是场效应管栅压衰减控制器的恒力启动电磁铁控制电源实施例5原理；

图5是另一种衰减信号发生器作为施例6原理图；

图1给出的第一个实施例中所述衰减电流控制器是由可控硅[3]及其触发电路(控制电路)构成。其中可控硅[3]同时与二极管[4]串并接构成全桥，而[3]又是双电源的切换开关，[3]关闭后与之并接的电磁铁线圈[7]由并接的保持电源的全桥[8]供电，[8]的交流侧接自小功率变压器[9]。可控硅[3]的触发极接自比较器[17]的输出端，比较器[17]的给定信号端接自所述衰减信号发生器[16]的输出端[26]。[16]的电源与[17]的电源共同由变压器[10]、全桥[11]和稳压滤波电路[12]构成的直流源提供。稳压滤波电路[12]是一种常规电路，为一般工程技术人员所熟知。比较器[17]反馈信号端接自串联于启动桥正端与线圈上端的电流采样器[6]，其始端与启动桥的负端之间并接有续流二极管[5]，其末端通过一只招位二极管[19]接于[12]的负端。采样器[6]可以是采样电阻，可以是分流电阻或电流互感器。当交流电通过端子[1]和[2]加到图1所述系统中时，衰减信号发生器[16]输出端K的信号电平高于[6]的反馈电平，[17]输出高电平使[3]导通。线圈[7]中电流使电磁铁衔铁据有额定吸力时若无所述衰减电流控制，[7]中电流会继续增加，吸力会急剧增大，但此时K电平已开始衰减，反馈电平将等于或大于K电平，比较器[17]输出低电平，可控硅[3]暂时截止移相。待[6]给出的反馈信号电平再次低于衰减信号电平时，[3]再打开。这个过程是可控硅[3]不断移相导通而使[7]中电流不断衰减的过程。由于移相导致脉动电压而产生衰减的电流经电磁铁这个大电感滤波，因而衰减电流的脉动性很小，电磁铁吸力的脉动也很小，电磁铁负载所受力基本上或接近于恒力。