CN106838069A - 电磁抱闸控制电路及电磁抱闸控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电磁抱闸控制电路及电磁抱闸控制器，其中，电磁抱闸控制电路包括励磁线圈、控制电路、开关电路；其中，控制电路，输出抱闸开启信号或抱闸保持信号；开关电路，接收抱闸开启信号或抱闸保持信号，开启或关断，控制流经励磁线圈的电流大小；励磁线圈，当控制电路输出抱闸开启信号时，控制抱闸的衔铁松开制动盘；当控制电路输出抱闸保持信号时，控制衔铁保持与制动盘的分离状态。本发明技术方案采用电流控制的方式减少了电磁抱闸的发热量，延长了抱闸器的使用寿命。

Description

电磁抱闸控制电路及电磁抱闸控制器

技术领域

本发明涉及机电控制技术领域，特别涉及电磁抱闸控制电路及电磁抱闸控制器。

背景技术

电磁抱闸装置广泛应用于各种需要掉电保持位置的传动装置，电磁抱闸主要由励磁线圈、弹簧、衔铁构成，当励磁线圈通电，产生磁场，衔铁被吸合使衔铁与制动盘松开；当励磁线圈断电，磁场消失，衔铁被弹簧作用推向制动盘，产生摩擦转矩而制动。目前电磁抱闸的控制方式采用电压控制模式，电磁抱闸的绕组通常由铜制作，随着温度升高，电阻增加，为维持相同的导通电流，需要增加绕组两端的电压。在常温状态，多余的电压被施加到绕组，多余的能量将导致绕组温度迅速升高，进而导致电阻加大，从而降低绕组电流，导致大量的电能被浪费，严重的发热导致抱闸器寿命减小、甚至失效。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电磁抱闸控制电路，旨在提供一种减少抱闸器发热量，延长抱闸器使用寿命的电磁抱闸控制电路。

为实现上述目的，本发明提出的电磁抱闸控制电路，包括励磁线圈、控制电路、开关电路；其中，

所述控制电路，输出抱闸开启信号或抱闸保持信号；

所述开关电路，接收所述抱闸开启信号或所述抱闸保持信号，开启或关断，控制流经所述励磁线圈的电流大小；

所述励磁线圈，当所述控制电路输出抱闸开启信号时，控制抱闸的衔铁松开制动盘；当所述控制电路输出抱闸保持信号时，控制所述衔铁保持与所述制动盘的分离状态。

优选地，所述控制电路，输出抱闸开启信号，经预设时间后，降低输出信号的PWM占空比，输出抱闸保持信号。

优选地，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接，所述励磁线圈的第一端与所述开关电路的输入端连接，所述励磁线圈的第二端与电源连接，所述开关电路的输出端接地。

优选地，所述电磁抱闸控制电路还包括拨码开关，所述拨码开关的输出端与所述控制电路的设置端连接；所述拨码开关，接收用户输入，设置所述抱闸开启信号及所述抱闸保持信号的PWM占空比，以设置流经所述励磁线圈的电流大小。

优选地，所述开关电路包括开关管及电阻；所述开关管的受控端与所述控制电路的控制端连接，所述开关管的输入端与所述励磁线圈的第一端连接，所述开关管的输出端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地。

优选地，所述电阻的第一端与所述控制电路的反馈端连接；所述控制电路通过其反馈端检测所述励磁线圈电流，调节输出信号的占空比，调节流经所述励磁线圈的电流至预设值。

优选地，还包括电源电路，所述电源电路包括变压芯片、第一二极管及电容；所述第一二极管的阳极与电源连接，所述第一二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述第一二极管的阴极还与所述励磁线圈的第二端连接；所述第一二极管的阴极还与所述变压芯片的输入端连接，所述变压芯片的输出端与所述控制电路的电源端连接。

优选地，所述电磁抱闸控制电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述励磁线圈的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述励磁线圈的第二端连接。

优选地，所述控制电路采用比例积分算法来对所述励磁线圈的电流进行调节。

本发明还提出一种电磁抱闸控制器，包括励磁线圈、控制电路、开关电路；其中，所述控制电路，输出抱闸开启信号或抱闸保持信号；所述开关电路，接收所述抱闸开启信号或所述抱闸保持信号，开启或关断，控制流经所述励磁线圈的电流大小；所述励磁线圈，当所述控制电路输出抱闸开启信号时，控制抱闸的衔铁松开制动盘；当所述控制电路输出抱闸保持信号时，控制所述衔铁保持与所述制动盘的分离状态。

本发明技术方案通过采用励磁线圈、控制电路及开关电路，形成了一种电磁抱闸控制电路，在用户需要松开抱闸时，由控制电路发送一抱闸开启信号至开关电路，通过开关电路控制励磁线圈电流，进而控制抱闸松开；抱闸松开后，保持励磁线圈两端的电压不变，控制电路通过开关电路控制减小励磁线圈的电流，维持抱闸松开状态。本发明通过保持励磁线圈的电压不变，控制励磁线圈的电流变化，实现了抱闸控制的同时还减少了电磁抱闸的发热量，延长了抱闸器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电磁抱闸控制电路一实施例的功能模块图；

图2为本发明电磁抱闸控制电路的励磁线圈的电压及电流变化图；

图3为本发明电磁抱闸控制电路一实施例的电路图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	励磁线圈	U	变压芯片
200	控制电路	C	电容
				300	开关电路	D1	第一二极管
400	拨码开关	D2	第二二极管
				500	电源电路	R	电阻
600	光电耦合器	Q	开关管

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电磁抱闸控制电路。

参照图1，该电磁抱闸控制电路包括励磁线圈100、控制电路200、开关电路300；其中，所述控制电路200，输出抱闸开启信号或抱闸保持信号；所述开关电路300，接收所述抱闸开启信号或所述抱闸保持信号，开启或关断，控制流经所述励磁线圈100的电流大小；所述励磁线圈100，当所述控制电路200输出抱闸开启信号时，控制抱闸的衔铁松开制动盘；当所述控制电路200输出抱闸保持信号时，控制所述衔铁保持与所述制动盘的分离状态。

参考图2，需要说明的是，要使一个电磁抱闸松开，需要较大的能量，使衔铁动作的瞬时电流需要较大。但是一旦衔铁动作完成，保持衔铁吸合状态所需的保持电流明显减小。故在控制电路200发送抱闸开启信号时，通过所述励磁线圈100的电流较大，当控制电路200发送抱闸保持信号时，所述励磁线圈100两端的电压保持不变，而流经所述励磁线圈100的电流减小。由于电流减小，故在控制电路200输出抱闸保持信号时，电磁抱闸的发热量减少。

进一步地，所述控制电路200的输出的信号为PWM信号，通过控制PWM信号的占空比，可控制所述开关电路300的导通时间，进而控制励磁线圈100的电流大小。当控制电路300输出的信号由抱闸开启信号切换为抱闸保持信号时，信号的PWM占空比减小，励磁线圈100的电流减小。

本发明技术方案通过采用励磁线圈100、控制电路200及开关电路300，形成了一种电磁抱闸控制电路，在用户需要松开抱闸时，由控制电路200发送一抱闸开启信号至开关电路300，通过开关电路300控制励磁线圈100电流，进而控制抱闸松开；抱闸松开后，保持励磁线圈100两端的电压不变，控制电路200通过开关电路300控制减小励磁线圈100的电流，维持抱闸松开状态。本发明通过保持励磁线圈100的电压不变，控制励磁线圈100的电流变化，实现了抱闸控制的同时还减少了电磁抱闸的发热量，延长了抱闸器的使用寿命。

具体地，所述控制电路200，输出抱闸开启信号，经预设时间后，降低输出信号的PWM占空比，输出抱闸保持信号。

具体地，所述控制电路200的控制端与所述开关电路300的受控端连接，所述励磁线圈100的第一端与所述开关电路300的输入端连接，所述励磁线圈100的第二端与电源连接，所述开关电路300的输出端接地。

具体地，还包括拨码开关400，所述拨码开关400的输出端与所述控制电路200的设置端连接；所述拨码开关400，接收用户输入，设置所述抱闸开启信号及所述抱闸保持信号的PWM占空比，以设置流经所述励磁线圈100的电流大小。

参照图3，具体地，所述开关电路300包括开关管Q及电阻R；所述开关管Q的受控端与所述控制电路200的控制端连接，所述开关管Q的输入端与所述励磁线圈100的第一端连接，所述开关管Q的输出端与所述电阻R的第一端连接，所述电阻R的第二端接地。

具体地，所述电阻R的第一端与所述控制电路200的反馈端连接；所述控制电路200通过其反馈端检测所述励磁线圈100电流，调节输出信号的占空比，调节流经所述励磁线圈100的电流至预设值。

需要说明的是，当励磁线圈100的电流过大时，通过控制电路200的采集端电流，通过控制电路200减小输出信号的的占空比，使得励磁线圈100电流减小；当励磁线圈100电流过小时，通过控制电路200增大输出信号的占空比，进而减小励磁线圈100的电流。

具体地，所述电磁抱闸控制电路还包括电源电路500，所述电源电路500包括变压芯片U、第一二极管D1及电容C；所述第一二极管D1的阳极与电源连接，所述第一二极管D1的阴极与所述电容C的第一端连接，所述电容C的第二端接地，所述第一二极管D1的阴极还与所述励磁线圈100的第二端连接；所述第一二极管D1的阴极还与所述变压芯片U的输入端连接，所述变压芯片U的输出端与所述控制电路200的电源端连接。

需要说明的是，所述第一二极管D1起整流作用，所述电容C起滤波作用。

具体地，所述电磁抱闸控制电路还包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极与所述励磁线圈100的第一端连接，所述第二二极管D2的阴极与所述励磁线圈100的第二端连接。

进一步地，所述电磁抱闸控制电路还包括光电耦合器600，所述光电耦合器600的输出端与所述控制电路200的输入端连接。所述光电耦合器600，接收外部输入的信号，输出所述开启信号至所述控制电路200。

具体地，所述控制电路200采用比例积分算法来对所述励磁线圈100的电流进行调节。

本发明技术方案通过励磁线圈100、控制电路200及开关电路300，形成了一种电磁抱闸控制电路。通过控制电路200控制开关电路300的开启时间，进而控制励磁线圈100的电流大小，来控制抱闸的开启与保持。本发明通过电流控制的方式控制电磁抱闸，减小了电池抱闸的发热量，延长了抱闸的使用寿命。

本发明还提出一种电磁抱闸控制器，该电磁抱闸控制器包括如上所述的电磁抱闸控制电路，该电磁抱闸控制电路的具体结构参照上述实施例，由于电磁抱闸控制器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁抱闸控制电路，其特征在于，包括励磁线圈、控制电路、开关电路；其中，

所述控制电路，输出抱闸开启信号或抱闸保持信号；

所述开关电路，接收所述抱闸开启信号或所述抱闸保持信号，开启或关断，控制流经所述励磁线圈的电流大小；

所述励磁线圈，当所述控制电路输出抱闸开启信号时，控制抱闸的衔铁松开制动盘；当所述控制电路输出抱闸保持信号时，控制所述衔铁保持与所述制动盘的分离状态。

2.如权利要求1所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，所述控制电路，输出抱闸开启信号，经预设时间后，降低输出信号的PWM占空比，输出抱闸保持信号。

3.如权利要求2所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接，所述励磁线圈的第一端与所述开关电路的输入端连接，所述励磁线圈的第二端与电源连接，所述开关电路的输出端接地。

4.如权利要求3所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，还包括拨码开关，所述拨码开关的输出端与所述控制电路的设置端连接；所述拨码开关，接收用户输入，设置所述抱闸开启信号及所述抱闸保持信号的PWM占空比，以设置流经所述励磁线圈的电流大小。

5.如权利要求4所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，所述开关电路包括开关管及电阻；所述开关管的受控端与所述控制电路的控制端连接，所述开关管的输入端与所述励磁线圈的第一端连接，所述开关管的输出端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端接地。

6.如权利要求5所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，所述电阻的第一端与所述控制电路的反馈端连接；所述控制电路通过其反馈端检测所述励磁线圈电流，调节输出信号的占空比，调节流经所述励磁线圈的电流至预设值。

7.如权利要求1至6任一项所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路包括变压芯片、第一二极管及电容；所述第一二极管的阳极与电源连接，所述第一二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端接地，所述第一二极管的阴极还与所述励磁线圈的第二端连接；所述第一二极管的阴极还与所述变压芯片的输入端连接，所述变压芯片的输出端与所述控制电路的电源端连接。

8.如权利要求7所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述励磁线圈的第一端连接，所述第二二极管的阴极与所述励磁线圈的第二端连接。

9.如权利要求6所述的电磁抱闸控制电路，其特征在于，所述控制电路采用比例积分算法来对所述励磁线圈的电流进行调节。

10.一种电磁抱闸控制器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电磁抱闸控制电路。