CN102897643B - 电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁，包括由单向可控硅V1—V6和可控硅旁路保护组成的三相全控桥式整流电路、三相变压器T、接触器J、双向可控硅V7，接触器带有二对常开和常闭触点；在三相整流电路输出端与电磁铁线圈DL之间上下端分别接有由接触器控制的二对常闭触点；电磁铁线圈被分成上部线圈L1和下部线圈L2，一个常开触点JK3二端点分别连接于下部线圈外端点和变压器输出点TB；电磁铁线圈抽头LX连接于另一个常开触点JK1，常开触点连接双向可控硅V7，双向可控硅连接变压器另一个输出点TA；单向可控硅V1—V6的触发端G1—G6和双向可控硅V7的触发端G7由控制器控制，接触器端点由控制器控制。

Description

电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁

技术领域

    本发明涉及一种起重电磁铁，尤其涉及一种具有充消磁双功能的起重电磁铁。

背景技术

凡是涉及到板块形状的钢材或者是较大的机器零部件、加工件等需要移动吊运时，都会优先考虑使用起重电磁铁；起重电磁铁的快捷高效已广泛应用于设备制造、物流仓储；特别应用于钢铁业的成品工序移动和产品吊运。由于电磁铁采用直流供电，电磁铁包括了电磁铁芯1和励磁线圈2，电磁铁产生强大的单向磁场（磁力线3）后“穿透”被吸物（钢材）构成闭合磁回路，参见图1，所以电磁铁在吸取钢材6的同时也磁化了钢材。当钢铁制品6留下剩磁4后，会产生许多后患，比如零部件加工会粘上许多铁屑碎片或小钢丸5，影响装配整理，甚至损坏加工件，参见图2。在轧钢工艺线，如钢坯板块留下剩磁将会严重影响下道工序质量，特别是钢板坯去渣屑工序，抛丸机中的小钢丸会大面积地吸附在钢坯板块上，清理不了的小钢丸和板坯一起送入轧机，轧辊又将板材压成一个个“麻点”，使产品合格率下降。

对于电磁铁磁化吸取物的现象，现有传统技术一般采取将钢材工件用退磁机退磁的方法；或者容易被磁化的钢材又比较重要特殊的钢材就选择不用电磁吊；有剩磁的钢材也可以长时间搁置，让其自然消退，其搁置时间和矫顽力有关。总之，起重电磁铁对钢铁大件吊运移动起到重大作用的同时，也带出了许多弊端。为此，许多重工企业都投巨资增添专用消磁机组，以克服磁化对工艺和产品带来的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁，该起重电磁铁具有充消磁的功能，能直接通过电磁铁对被吊运物进行消磁，效率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁，包括由单向可控硅V1—V6和可控硅旁路保护组成的三相全控桥式整流电路，以及三相变压器T，三相变压器T输出接三相全控桥式整流电路，三相全控桥式整流电路输出接电磁铁线圈DL；所述电磁铁还包括接触器J、双向可控硅V7，接触器J带有二对常开和常闭触点；在三相全控桥式整流电路输出端与电磁铁线圈DL之间的上下端分别接有由接触器J控制的二对常闭触点JK2、JK4；所述电磁铁线圈DL有一个抽头LX，将电磁铁线圈DL分成上部线圈L1和下部线圈L2，与一个常闭触点JK4对应的一个常开触点JK3二端点分别连接于电磁铁线圈DL下部线圈L2的外端点和变压器输出点TB；电磁铁线圈DL抽头LX连接于另一个常开触点JK1，该常开触点JK1连接于双向可控硅V7，双向可控硅V7连接至变压器另一个输出点TA，所述常开触点JK1与另一个常闭触点JK2相对应；所述单向可控硅V1—V6的触发端G1—G6和双向可控硅V7的触发端G7由控制器控制，接触器J的二个端点A、B也由控制器控制。

所述电磁铁线圈DL的上部线圈L1匝数远大于下部线圈L2匝数。

本发明是在现有具有充磁功能的起重电磁铁基础上，通过对电磁铁线圈进行抽头，将电磁铁线圈分成上部线圈和下部线圈。本发明的起重电磁铁在直流状态下作为吸取被吊运件工作时，具有充磁功能；在吸取并移动被吊运件后，对被吊运件进行消磁，在交流状态下具有消磁功能；在消磁状态下，流经电磁铁线圈的电流转化为流经电磁铁线圈下部线圈，从而能获得足够大的交流电流。对电磁铁进行消磁，是将被充磁吊运后的钢材置于足够强的交变磁场之中，并实现交变磁场由强到弱的递减过程，其递减梯度最终接近为零，从而实现电磁铁有退磁的功能。本发明的起重电磁铁结构简单，具有充消磁的功能，能直接通过电磁铁对被吊运物进行消磁，效率高。

附图说明

图1为起重电磁铁磁化原理图；

图2为钢坯具有剩磁后的影响示意图；

图3为本发明电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁电路示意图；

图4为本发明电磁铁充消磁控制示意图；

图5为本发明电磁铁消磁电流递减全过程波形图。

图中：1电磁铁芯，2励磁线圈，3磁力线，4剩磁，5铁屑碎片或小钢丸，6钢坯（钢铁制品）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图3，一种电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁，包括由单向可控硅V1—V6和可控硅旁路保护R1+C1、R2+C2、R3+C3、R4+C4、R5+C5、R6+C6组成的三相全控桥式整流电路，以及三相变压器T，三相变压器T输出接三相全控桥式整流电路，三相全控桥式整流电路输出接电磁铁线圈DL，这是公知的技术。

所述电磁铁还包括接触器J、双向可控硅V7，接触器J带有二对常开和常闭触点；在三相全控桥式整流电路输出端与电磁铁线圈DL之间的上下端分别接有由接触器J控制的二对常闭触点JK2、JK4；

所述电磁铁线圈DL有一个抽头LX，将电磁铁线圈DL分成上部线圈L1和下部线圈L2，与一个常闭触点JK4对应的一个常开触点JK3二端点分别连接于电磁铁线圈DL下部线圈L2的外端点和三相变压器输出点TB；电磁铁线圈DL抽头LX连接于另一个常开触点JK1，该常开触点JK1连接于双向可控硅V7，双向可控硅V7连接至三相变压器另一个输出点TA，所述常开触点JK1与另一个常闭触点JK2相对应。

所述单向可控硅V1—V6的触发端G1—G6和双向可控硅V7的触发端G7由控制器控制，接触器J的二个端点A、B也由控制器控制。

电磁铁线圈DL是一个大电感线圈，为了让起重电磁铁具有吸取和消磁双重功能，电磁铁线圈DL必须工作于直流和交流二个状态之中。在直流状态下是作为吸取被吊运件工作时，具有充磁功能；在吸取并移动被吊运件后，对被吊运件进行消磁，在交流状态下具有消磁功能。为了让足够大的交流电流经过电磁铁线圈DL，以保证足够强的交变磁场对吊运件进行消磁，在电网供电频率f不变的情况下，只有减少电磁铁线圈DL的电感量，才能获得足够大的交流电流。因此在电磁铁线圈DL抽取连接点LX，即抽头，将电磁铁线圈DL分成二部分，即上部线圈L1和下部线圈L2，并且上部线圈L1匝数远大于下部线圈L2匝数。在消磁状态下，流经电磁铁线圈DL的电流转化为流经电磁铁线圈DL的下部线圈L2，即：三相变压器输出端TA的交流电流经双向可控硅G7、常开触点JK1（此时转化为常闭触点）、电磁铁线圈DL抽头LX，流经电磁铁线圈DL的下部线圈L2至常开触点JK3（此时转化为常闭触点），再流至三相变压器TB构成一个电流回路，从而能获得足够大的交流电流。

本发明电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁的工作过程是：

参见图3、图4，当可控硅V1—V6的触发端G1—G6由控制器给定全角触发信号时，可控硅V1—V6全角导通，输出直流电；从而电磁铁线圈DL得电；直流电流过电磁铁线圈DL的L1+L2（原有的整线圈），电磁铁产生磁场吸取钢材，实现移动吊运；到达目的地放下，完成钢材移动吊运工作。这一段初期的吸取吊运进程和现有传统的电磁铁工作模式一模一样。

当起重电磁铁实现移动吊运，到达目的地完成钢材移动吊运过程后，控制器的起重电磁铁控制模式立即给接触器J的二个端点A、B供电，实现接触器J切换，此时接触器的同步触点JK2、JK4断开，将触点JK1、JK3闭合；同一时间，双向可控硅V7的触发端G7也接受到全角触发信号，导致双向可控硅V7全角导通；交流电流从三相变压器输出TA端点经过双向可控硅V7、再经过触点JK1至电磁铁线圈DL的中间抽头LX接点、至电磁铁线圈DL的下部线圈L2、至触点JK3、再至三相变压器输出TB端点，构成了电流回路，此时起重电磁铁产生的是交变磁场；与此同时，控制器的控制模式给定双向可控硅V7的触发端G7为触发角度递减的脉冲信号，使流经双向可控硅V7的交流电流也相应递减，流过电磁铁线圈DL下部线圈L2的交变电流相应递减，参见图5，图5为本发明电磁铁消磁电流递减全过程波形图；由此电磁铁线圈DL产生由大到小的交变磁场，递减的交变磁场“渗透”曾被吸取过的钢材；由此完成了磁场交变降序梯度特征的消磁要求，至被吸取的钢材消磁完毕，收起起重电磁铁，进入下一个工作循环。

本发明效果：经各种钢板的实际吸取吊运，再消磁的使用检验，得到了明显效果。原有技术在吸取吊运25mm钢板后的吸取区域，用高斯计测定为80—150gs（足以吸取粘附金属抛丸、颗粒铁屑）；经本发明的电磁铁通过消磁之后只留下1-3gs（已属忽略不计），观察外观已经无粘附金属抛丸、颗粒铁屑等现象。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电磁铁线圈抽头式充消磁起重电磁铁，包括由单向可控硅V1—V6和可控硅旁路保护组成的三相全控桥式整流电路，以及三相变压器T，三相变压器T输出接三相全控桥式整流电路，三相全控桥式整流电路输出接电磁铁线圈DL；

其特征是：所述电磁铁还包括接触器J、双向可控硅V7，接触器J带有二对常开和常闭触点；在三相全控桥式整流电路输出端与电磁铁线圈DL之间的上下端分别接有由接触器J控制的二对常闭触点JK2、JK4；

所述电磁铁线圈DL有一个抽头LX，将电磁铁线圈DL分成上部线圈L1和下部线圈L2，与一个常闭触点JK4对应的一个常开触点JK3二端点分别连接于电磁铁线圈DL下部线圈L2的外端点和变压器输出点TB；电磁铁线圈DL抽头LX连接于另一个常开触点JK1，该常开触点JK1连接于双向可控硅V7，双向可控硅V7连接至变压器另一个输出点TA，所述常开触点JK1与另一个常闭触点JK2相对应；

所述单向可控硅V1—V6的触发端G1—G6和双向可控硅V7的触发端G7由控制器控制，接触器J的二个端点A、B也由控制器控制；

所述电磁铁线圈DL的上部线圈L1匝数远大于下部线圈L2匝数。