CN2172906Y

CN2172906Y - 节能、微楔回摆去磁交流电磁铁

Info

Publication number: CN2172906Y
Application number: CN 93241719
Authority: CN
Inventors: 傅明国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-13
Filing date: 1993-10-13
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2003-10-13

Abstract

本实用新型是一种节能、微楔回摆去磁交流电磁铁，包括铁芯，衔铁，电磁体壳体，铜套，线圈及供电控制。其特征是：供电控制部分由启动吸持双电流整流，启动吸持励磁时序切换，供电保护三个电路组成；铁芯和衔铁用整体软磁物质锻压、切削构成；衔铁的上部吸合面一端装有微楔形间隙调整螺栓，并用螺母锁紧，衔铁的下端装有回摆装置，衔铁插在铜套中并有一定的活动侧隙。本实用新型具有去磁效果好，短时连续启动频率高，温度、工作电压范围宽，节能的优点。

Description

本实用新型涉及一种交流电磁铁，尤其是能全压启动，低压吸持，减少剩磁，减少交流损耗，减少去磁隙的磁压降的节能、微楔回摆去磁交流电磁铁。

目前，节能型交流电磁铁国内外专家和厂家已有研究和生产，但尚存在下述较难解决的问题：

①去磁技术。传统电磁铁一般采用气隙去磁或气隙加弹簧反力去磁，但对于节能型电磁铁，首先要最大限度地减少磁气隙，或者消除磁气隙，但气隙减少或消除后，产生的剩磁吸力大大增加，这对去磁技术提出了更高更新的要求。

采用弹簧反力去磁已经得不偿失。

采用在衔铁吸合面的一边安装偏心储能弹簧的力矩去磁，是对去磁技术的一个进步，但力矩去磁，在电磁铁吸合时，气隙为零，在吸合面上产生的剩磁吸力极大。偏心弹簧的反力需很大才能产生力矩转动以去磁。大的弹簧反力抵消了一部分有用吸力。如果留有微磁气隙以减少剩磁吸力，微磁气隙的加工精度要求过高，不利于大批量生产。同时，力矩去磁衔铁在导向铜套内的径向位置不确定，使之去磁力矩不确定，偏心弹簧的储能反力难于调整。

采用机械外力或电路中增加消磁部分去磁，使电磁铁机械结构或电路复杂化，也不尽意。

②短时连续启动最高频率。制约此项性能的关键因素有二点：一，有的节能电磁铁电路利用定时电容作微分触发，由于需用一定的触发功率，所以电容C容量不能太小。但电容C的容量增大后，使放电时常数增大。二，当电磁铁断电后，充电后的定时电容需要充分放电，电磁铁才能再次启动。放电时常数较大，在秒数量级，限制了电磁铁的短时连续启动最高频率。

③温度，工作电压范围。目前有的节能型电磁铁利用定时电容的充电电流直接触发开关管，开关管的门极作为微分电路的部分负载。由于温度的影响，门极等效电阻和门限电压发生变化。当温度和工作电压都为低端下限时，会产生开关管导通时间缩短或触发不灵；当温度和工作电压都为高端上限时，会产生开关管导通时间延长或失控（导通后不能关断）。为了解决这一问题，有的节能电磁铁增加了可调元件。可调元件的使用有三个弊端：第一，工作中需要调整给使用者带来不便；第二，调整不好时会造成电磁铁失控；第三，调整元件的存在使整机可靠性等级下降。

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种微楔回摆去磁，短时连续启动频率高，能工作于大动态温度和电压范围的节能、微楔回摆去磁交流电磁铁。

本实用新型的目的是这样实现的：

见图2，衔铁与铁芯铜套间留有一定的间隙，回摆装置的弹簧已呈压缩状态。衔铁在未吸合时，由于回摆装置的张力，使衔铁中心轴线偏向铜套右侧，电磁铁在吸合初期，衔铁在上述状态下下滑，当吸合面接触的一瞬间，首先接触的是铁芯与衔铁上的微楔隙调整螺栓这个支点，由于支点是刚性体，使快速下滑的衔铁发生倾斜，回摆装置进一步压缩，衔铁下端偏向铜套左端。如前所述，由于支点产生的微楔间隙很少，对电磁铁的吸持磁力影响很小。再者，回摆装置产生的张力与衔铁轴线垂直，弹簧压缩后毫不削弱电磁铁在吸持状态下的有用吸力。当电磁铁断电后，剩磁力不能维持上述状态，回摆装置在弹簧的反力下，使衔铁下端向右回摆，由于支点的作用，整个吸合面产生微间隙，从而打乱了剩磁结构，并使其失磁。

电路部分采用以下措施；

①多重电气浪涌吸收保护（见图1）。由网络R₁C₁、压敏电阻RV₁、RV₂组成。使电路抗过压、抗雷击和抗电磁干扰能力大大提高，晶闸管作为无触点开关与以上元件的组合使自身产生的电磁干扰大大减少。

②供电控制电路的高压与低压，输入与输出隔离。光耦合的晶闸管驱动器具有工作温度宽、寿命长，输入输出隔离度高等优点。小型降压变压器使该电路运行在低电压状态。采取了这些隔离措施后，使得供电控制电路中的诸元件工作环境大大改善，极大地提高了其可靠性。

③使用集成电路产生时序脉冲。励磁时序切换的核心元件是555精密时基集成电路（也可用集成门电路构成时序切换），在这里使用时，输出脉冲信号非常稳定，高度可靠，且结构简单，工作电压与温度范围宽等。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本实用新型的电路图。

图2是本实用新型的结构图。

图中，1、衔铁，2、螺母，3、微楔隙调整螺栓，4、电磁体壳体，5、线圈，6、底座，7、铜套，8、供电控制盒，9、固定螺栓孔，10、螺钉，11、电源接线柱，12、回摆弹簧，13、回摆销，14、压盖，15、回摆装置外筒。

图1中，控制电源与吸持电源共用一组整流器，（也可单独用），电磁铁线圈由启动，吸持两种直流电压经时序切换后供给。启动整流器交流侧串联晶闸管（双向可控硅）后直接接在交流输入电源上；吸持整流器交流侧接在降压变压器次级电源上；启动、吸持整流器的直流侧并联接在电磁铁线圈上。时基集成电路555的定时电阻R₂上反向并联一个二极管D₂，555时基电路的负载是光耦合的晶闸管驱动器，光耦驱动器的输出串联限流电阻R₁后分别接在晶闸管门极（G）与阳极（T₂）之间。RC网络与压敏电阻RV₁并联后分别接于晶闸管阴极（T₁）与阳极（T₂）；压敏电阻RV₂并接在电磁铁线圈上。

当开关K合闸后，变压器B次级经整流输出低压源，并经电阻R₄，稳压管D₁、电容C₃稳压滤波供给时基电路555。在接通电源瞬间，由于C₂上的电压不能突变，2、6脚呈低电平，555时基电路置位，3脚输出高电平，光耦导通使晶闸管导通。交流电压通过晶闸管全部加入启动整流器交流侧。整流器直流侧接在电磁线圈上，使其启动吸合。同时C₂通过R₂并联D₂的反向电阻后充电，τ充≈C₂R₂。当U_C2≥2／3U控时，时基电路555复位，3脚输出低电平，光耦关断，晶闸管关断。电磁铁处于吸持状态，电磁铁线圈由吸持电源供给。在此以后，555时基电路一直输出低电平不变。当开关K断开后，电磁铁失电，C₂上的电压通过D₂的正向电阻和R₃放电，τ_放≈C₂R₃由于R₂>>R₃，可见τ_放<<τ_充，放电时间大大缩小，从而提高短时连续启动频率。D₃的作用是隔离电磁铁启动瞬间的高电压，使控制电源不受其影响。电路中，光耦合的可控硅驱动器型号为MOC3061，双向可控硅BTA41A600B。

图2，铁芯和衔铁用整体软磁物质锻压、切削构成，上部为圆台，下部为圆柱，衔铁1的上部吸合面一端装有微楔形间隙调整螺栓3，并用螺母2锁紧，调节螺栓3，改变气隙大小，从而适应释放电压的要求。衔铁的下端装有回摆装置，该装置有一外筒15，其内有弹簧12，弹簧12后端有一压盖14，前端有一回摆销13穿出衔铁，顶在铜套内壁上。回摆弹簧12给回摆销13一定的弹力，使衔铁在铜套7中径向定位，为回摆运动留有空间。衔铁1插在铜套7中，并有一定的活动侧隙。线圈5在电磁铁壳体4内。底座6与电磁铁壳体4上有螺孔9用螺栓安装紧固在设备上。供电控制电路元器件用线路板安装在塑料盒8中，螺钉10将供电控制盒固定在电磁铁壳体一侧。接线柱11通过导线接在供电开关上。

本发明可使单相交流、三相交流电磁铁的各型号产品更新换代。本新型交流电磁铁的电气原理可以直接用于传统电磁铁，作为传统交流电磁铁的节电器主体电路。

Claims

1、一种节能、微楔回摆去磁交流电磁铁，包括铁芯，衔铁、电磁体壳体，铜套、线圈及供电控制，其特征在于：衔铁的上部吸合面一端装有微楔形间隙调整螺栓，并用螺母锁紧，衔铁的下端装有回摆装置，该装置有一外筒，其内有弹簧，弹簧后端有一压盖，前端有一回摆销穿出衔铁，顶在铜套内壁上，衔铁插在铜套中，并有一定的活动侧隙，线圈在电磁铁壳体内，底座与电磁体壳体上有螺孔；供电控制部分的启动整流器交流侧串联晶闸管后直接接在交流输入电源上；吸持整流器交流侧接在降压变压器次级电源上；启动、吸持整流器的直流侧并联接在电磁铁线圈上，时基电路555的定时电阻R₂上反向并联一个二级管D₂，555时基电路的负载是光耦合的晶闸管驱动器，光耦驱动器的输出串联限流电阻R₁后分别接在晶闸管门极(G)与阳极(T₂)之间；RC网络与压敏电阻RV₁并联后分别接于晶闸管阴极(T₁)与阳极(T₂)；压敏电阻RV₂并接在电磁铁线圈上。