CN2155614Y

CN2155614Y - 节能无声电磁铁

Info

Publication number: CN2155614Y
Application number: CN 93207135
Authority: CN
Inventors: 李孝德; 刁步艳; 杨维范; 张维治; 孙柏昌; 吴福山
Original assignee: STATE XINXING MACHINERY PLANT
Current assignee: STATE XINXING MACHINERY PLANT
Priority date: 1993-03-27
Filing date: 1993-03-27
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2003-03-27

Abstract

一种属于电器领域中应用的节能无声电磁铁。是在电磁装置的磁同步转换器的基础上，应用电磁学同性相斥的基本原理，利用了辅助转换板的特殊作用，采用同步器控制可控硅转换，以及继电器快速释放的结构。使耗电多、噪音大、温升高的电磁铁达到了无声节电运行。其释放速度与交流电磁铁相同。该装置具有结构紧凑、节电转换同步准确、运行温升低、无噪音、无弧光、节电效果显著等特点。

Description

本实用新型属于电器领域中应用的节能无声电磁铁。

目前，工矿企业中广泛应用的牵引、制动电磁铁，存在着耗电多、噪音大和温升高等不足。由于电磁铁的启动和工作电流都比较大，所以，电磁铁的无声节电运行技术一直未能得到较好的解决。中国专利《磁同步转换节电线圈》（专利号：92225474.5）是应用了一种舌板式磁延时继电器，该继电器是由导磁材料制成的转换舌板构成，安装在电磁系统铁心的气隙处。利用电磁系统的铁心闭合前后，其气隙处磁场强弱变化的原理，排斥、吸引转换舌板，完成节电转换。中国专利申请号为92244956.2的实用新型专利申请《磁同步转换电磁装置》中应用了一种磁同步转换器，该同步转换器利用铁心上的转换气隙孔和磁系统铁心闭合前后磁场强弱变化的原理，完成节电转换。以上两种转换方式均是利用磁系统铁心上的气隙或气隙孔处的磁阻变化而工作的。由于电磁铁的铁心较大，设置气隙或气隙孔均不方便；同时电磁铁的动铁心行程较大，静铁心在线圈中位置的误差较大，给磁同步转换器的应用带来一定的困难；另外，电磁铁的启动和工作电流较大，磁同步转换器触点转换时的弧光也较大，也给电磁铁的节电运行增加了难度。

本实用新型的目的是，为解决现有技术的不足而设计的一种结构简单、制造方便、无弧光、节电转换动作准确可靠、释放速度快的节能无声电磁铁。

本实用新型的电磁铁由静铁心、动铁心、线圈、磁同步转换器和限流降压装置等组成。所说磁同步转换器（以下简称同步器）是由导磁材料制成的转换动铁，通过转换架与固定板相连接（转换架和固定板为非导磁材料），在转换架和固定板上装有常闭触点等组成；无独立的线圈和静铁心，安装在线圈的绕组内。转换动铁在线圈骨架孔内可以自由伸缩，靠永磁体Ⅰ定位。在同步器固定板与线圈绕组之间，设置一个与同步器转换动铁相平行的、由导磁材料制成的辅助转换板，该转换板的长度与转换动铁接近。在电磁铁的动铁心上镶有一个永磁体Ⅱ，当电磁铁的动铁心与静铁心吸合后，该永磁体Ⅱ位于同步器转换动铁的端部。当将带有同步器的线圈装到电磁铁的铁心上，接通电源后，电磁铁铁心闭合前，电磁铁的动铁心、同步器转换动铁及辅助转换板在同一线圈绕组内，其端部极性相同，互相排斥。由于电磁铁动铁心的排斥力最大，辅助转换板的排斥力较小。所以同步器转换动铁在动铁心排斥力和永磁体Ⅰ的作用下不动作，并压紧常闭触点。当电磁铁的铁心闭合后，动铁心的排斥力消失，吸引力产生。同步器转换动铁在辅助转换板的排斥力和动铁心及永磁体Ⅱ的吸力共同作用下，克服永磁体Ⅰ的吸力，断开常闭触点，限流降压器件投入工作，使电磁铁由启动转换到低压直流吸持的运行状态。当切断电源，电磁铁停止运行时，动铁心复位，动铁心上的永磁体Ⅱ远离同步器转换动铁，辅助转换板的排斥力同时消失，转换动铁靠永磁体Ⅰ的吸力复位，为下一次启动作准备。为了减小常闭触点的弧光，采用了同步器控制可控硅进行节电转换。

为了提高电磁铁的释放速度，在直流回路中并入了一个继电器，其触点串接在直流工作回路中。当切断电磁铁的电源时，电磁铁工作回路中较高的自感电势立即反向加入继电器绕组，继电器迅速失去续流，立即释放，打开触点，断开直流工作电路的续流回路，使电磁铁铁心迅速释放。

下面结合附图说明本实用新型的一个实施例。

附图1是本实用新型的电原理图：图中V1～V4为二极管；V5.V6为可控硅；V7～V10为二极管；KT为同步器触点；R为电阻；J为继电器；J1.J2为继电器触点；L1为主绕组；L2为限流降压绕组。

附图2是本实用新型的结构示意图：图中（1）为电磁铁动铁心；（2）为永磁体Ⅱ；（3）为线圈骨架；（4）为心轴；（5）为转换动铁；（6）为转换架；（7）为永磁体Ⅰ；（8）为线圈绕组；（9）为同步器常闭触点；（10）为辅助转换板；（11）为固定板；（12）为心轴；（13）为电磁铁静铁心。

图中，同步器的转换动铁（5）、电磁铁动铁心（1）与辅助转换板（10）同时处于线圈绕组（8）内，转换动铁（5）通过转换架（6）和心轴（4）。（12）与固定板（11）绞接；常闭触点（9）分别安装在转换架（6）和固定板（11）上，靠永磁体Ⅰ（7）吸引转换动铁（5）压紧；附图1中的电子元器件全部封装在线圈绕组（8）外的线圈骨架（3）内。当接通电源，接触器J的触点J1.J2闭合后，同步器触点KT未打开时，可控硅V5.V6处于导通装态。在电磁铁铁心闭合以前，电磁铁动铁心（1）、同步器转换动铁（5）与辅助转换板（10）在同一线圈绕组（8）内，端部极性相同，互相排斥。由于动铁心（1）的排斥力最大，转换动铁（5）在动铁心（1）的排斥力作用下，将常闭触点（9）压紧。当电磁铁铁心完全闭合时，动铁心的排斥力消失，镶在动铁心上的永磁体Ⅱ（2）位于转换动铁（5）的端部，转换动铁（5）在永磁体Ⅱ的吸引和辅助转换板（10）的排斥力作用下，断开同步器常闭触点KT（9），可控硅V5.V6截止，断掉主绕组L1的电源。限流降压绕组L2感应给L1的磁势与L1.L2的续流共同维持电磁铁的工作。完成了由启动到低压直流吸持的同步转换。由于启动电流是由同步器控制可控硅断开的，所以无弧光。

当切断电磁铁的电源时，主绕组L1中较高的自感电势立即反向加入继电器J的绕组，继电器失去续流立即释放，将L1.L2的直流回路切断，电磁铁立即释放。只切断L1的直流回路，同样可以提高电磁铁的释放速度。

本实用新型的电磁铁可用于牵引或制动电磁铁，以及其它类似的电磁装置。具有节电转换同步准确、释放速度快、动作可靠、结构紧凑、运行温升低、无噪音、无弧光、节电效果显著等特点，是电磁铁节电技术的最佳方案。

Claims

1、一种节能无声电磁铁，由静铁心、动铁心、线圈、磁同步转换器和限流降压装置等组成，其特征是：磁同步转换器安装在线圈绕组内，在磁同步转换器和线圈绕组之间装有一个导磁材料的辅助转换板；在动铁心上靠近磁同步转换器转换动铁处装有一个永磁体。

2、根据权利要求1所述的节能无声电磁铁，其特征是：在主回路中可控硅V₅和V₆的控制极之间，装有磁同步转换器KT，用以控制可控硅的导通与截止。

3、根据权利要求1所述的节能无声电磁铁，其特征是：在直流回路中并入一个可立即断开电磁铁直流工作回路，使电磁铁快速释放的继电器。