CN218886923U - 一种新型起重电磁铁控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型起重电磁铁控制电路，包括：三相交流电源、充磁用整流电路、LC振荡消磁电路；LC振荡消磁电路包括电磁铁线圈、第一二极管、电容和开关；三相交流电源的输出端与充磁用整流电路的输入端连接，充磁用整流电路的第一输出端与LC振荡消磁电路的第一端连接，充磁用整流电路的第二输出端与LC振荡消磁电路的第二端连接；采用由电磁铁线圈和电容组成的无源的LC振荡消磁电路替换传统起重电磁铁控制电路采用由多个晶闸管组成的有源的反向通电消磁电路，与传统起重电磁铁控制电路相比，电路简单；将吸料时储存在电磁铁线圈中的能量转化为消磁用的能量，减少了能量的消耗，既提高了消磁速度和可靠性，又延长了使用寿命。

Description

一种新型起重电磁铁控制电路

技术领域

本实用新型涉及起重电磁铁控制技术领域，特别涉及一种新型起重电磁铁控制电路。

背景技术

具有导磁性物体的起重电磁铁在冶炼、铸造、交通运输等行业广泛用于搬运，现有起重电磁铁控制装置电路元件均少不了接触器。

例如《电气传动》杂志89年1期25页“提高直流起重电磁铁装置工作可靠性的探讨”一文公开的控制器电路主要由变压环节、整流环节、正逆励磁转换环节、电磁铁组成，其中的正逆励磁转换环节实质上由激磁去磁回路、开关控制电路构成，采用两只直流接触器分别控制电磁铁的激磁与去磁。由于接触器的触头经常烧坏，其工作稳定性及使用寿命均存在较大的局限性，因此采用这种控制电路的起重电磁铁控制装置的可靠性、安全性一直不够理想，并且体积大，成本高。

申请号为94232081.6、公告号为CN2212579Y的实用新型专利《起重电磁铁无触点控制装置》提出了一种由激磁、去磁回路和续流、放电回路，采用二相半波方式构成的起重电磁铁控制装置。这一装置虽在一定程度上解决了接触器控制存在的问题，但电路复杂、元件多、成本高，并且无短路保护，因此不够经济实用。

现有技术还有通过传统型反向通电消磁法的起重电磁铁控制器，其具体的消磁过程说明如下：放料时先逆变，电磁铁线圈L储存的能量回馈电网；关闭充磁整流用的可控硅；开启消磁用的可控硅，反向通电来消磁；设定的消磁时间到，关闭消磁用的可控硅。但其具有不足之处是，采用直流电反向输入电磁铁线圈内进行消磁，其消磁速度慢、电磁铁线圈耗能、电阻也耗能、工作效率低，消磁时间不容易控制，时间过长会反向充磁，使电磁铁断电后仍吸持一些残留物料，这不仅影响下一次吸料的效果，还会引起物料猛烈撞击电磁铁，消磁时间过短，会有剩磁，细小物体不易掉落；因而容易损坏电磁铁，影响其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种新型起重电磁铁控制电路，其目的是为了提高起重电磁铁的消磁速度和可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种新型起重电磁铁控制电路，包括：

三相交流电源、充磁用整流电路、LC振荡消磁电路；

LC振荡消磁电路包括电磁铁线圈、第一二极管、电容和开关；

三相交流电源的输出端与充磁用整流电路的输入端连接，电磁铁线圈的第一端分别与充磁用整流电路的第一输出端、第一二极管的阴极连接，第一二极管的阳极分别与电容的第一端、开关的第一端连接，电磁铁线圈的第二端分别与充磁用整流电路的第二输出端、电容的第二端、开关的第二端连接。

进一步来说，LC振荡消磁电路还包括第二二极管；

第二二极管的阳极分别与电磁铁线圈的第一端、第一二极管的阴极连接，第二二极管的阴极与开关的第三端连接。

进一步来说，开关为接触器。

进一步来说，开关为单刀双掷开关。

进一步来说，还包括电流传感器，电流传感器的一端与电磁铁线圈的第一端连接，电流传感器的另一端分别与充磁用整流电路的第一输出端、第一二极管的负极、第二二极管的正极连接。

进一步来说，充磁用整流电路为三相可控硅整流桥，包括第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅、第五可控硅和第六可控硅；

第一可控硅的第一端分别与第三可控硅的第一端、第五可控硅的第一端、电磁铁线圈的第一端连接；第一可控硅的第二端分别与三相交流电源的第一相、第二可控硅的第一端连接，第二可控硅的第二端分别与第四可控硅的第二端、第六可控硅的第二端、电磁铁线圈的第二端连接，第三可控硅的第二端分别与三相交流电源的第二相、第四可控硅的第一端连接，第五可控硅的第一端分别与三相交流电源的第三相、第六可控硅的第一端连接。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本实用新型采用仅由电磁铁线圈和电容组成的无源的LC振荡消磁电路替换传统起重电磁铁控制电路采用由多个晶闸管组成的有源的反向通电消磁电路，与传统起重电磁铁控制电路相比，电路简单，减少了设备的故障；将吸料时储存在电磁铁线圈中的能量转化为放料时消磁用的能量，减少了能量的消耗；同时，整个电路中无大功率电阻，减少了电气控制柜周边的热量释放，降低了电控柜周边的温度；无逆变过程，能量不回馈电网，减少了对电网的污染；合理配置电路，让电磁铁线圈有续流回路，在吸料时如遇停电或异常，或电磁铁线圈引线接触不良，电磁铁线圈也不会产生高压，有效的保护了整个电路的安全；既提高了起重电磁铁的消磁速度和可靠性，又延长了电磁铁的使用寿命。

本实用新型的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。另外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种新型起重电磁铁控制电路，包括：

三相交流电源、充磁用整流电路、LC振荡消磁电路；

三相交流电源的输出端与充磁用整流电路的输入端连接，充磁用整流电路的第一输出端与LC振荡消磁电路的第一端连接，充磁用整流电路的第二输出端与LC振荡消磁电路的第二端连接。

优选的来说，如图2所示，LC振荡消磁电路包括电磁铁线圈L、第一二极管D1、电容C和开关K1；

电磁铁线圈L的第一端分别与充磁用整流电路的第一输出端、第一二极管D1的阴极连接，第一二极管D1的阳极分别与电容C的第一端、开关K1的第一端连接，电磁铁线圈L的第二端分别与充磁用整流电路的第二输出端、电容C的第二端、开关K1的第二端连接；起重电磁铁在消磁时使用的是电磁铁线圈L和电容C存储的能量，无需从电网取能。

优选的来说，LC振荡消磁电路还包括第二二极管D2；

第二二极管D2的阳极分别与电磁铁线圈L的第一端、第一二极管D1的阴极连接，第二二极管D2的阴极与开关K1的第三端连接；采用第一二极管D1和第二二极管D2两个二极管可以避免在有电流通过时产生火花，进一步提高消磁电路的可靠性及使用寿命。

优选的来说，还包括电流传感器，用于检测输入电磁铁线圈L的电流，电流传感器的一端与电磁铁线圈L的第一端连接，电流传感器的另一端分别与充磁用整流电路的第一输出端、第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极连接。

优选的来说，充磁用整流电路为三相可控硅整流桥，包括第一可控硅V1、第二可控硅V2、第三可控硅V3、第四可控硅V4、第五可控硅V5和第六可控硅V6；

第一可控硅V1的第一端分别与第三可控硅V3的第一端、第五可控硅V5的第一端、电磁铁线圈L的第一端连接；第一可控硅V1的第二端分别与三相交流电源的第一相、第二可控硅V2的第一端连接，第二可控硅V2的第二端分别与第四可控硅V4的第二端、第六可控硅V6的第二端、电磁铁线圈L的第二端连接，第三可控硅V3的第二端分别与三相交流电源的第二相、第四可控硅V4的第一端连接，第五可控硅V5的第一端分别与三相交流电源的第三相、第六可控硅V6的第一端连接；本实用新型实施例采用的三相可控硅整流桥通过6个可控硅对三相交流电压进行整流，将交流电整流成直流电，且由于三相交流电相位差120度，经过可控硅整流后取每相电压的最高区间。

优选的来说，开关K1为接触器KM1；接触器KM1用于接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。

优选的来说，开关K1为单刀双掷开关K1；单刀双掷开关K1由动端和不动端组成，动端就是所谓的“刀”，连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关K1的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是不动端，是与用电设备相连的，作用是可以控制电源向两个不同的方向输出。

本实用新型实施例在放料之前，三相可控硅整流桥先逆变，将电磁铁线圈L存储的能量反馈给电网；在充磁(吸料)时，三相可控硅整流桥将三相交流电源输入的三相交流电整流成直流电并输出，电磁铁线圈L通电，电磁铁产生磁场吸料，接触器KM1或单刀双掷开关K1不动作，电容C被短路，第一二极管D1与接触器KM1或单刀双掷开关K1的常闭触点构成续流回路。

本实用新型实施例在消磁(放料)的第一阶段，当电磁铁线圈L中的电流下降至预设阈值时，三相可控硅整流桥受控关闭，电磁铁线圈L的电流经线路C2流向接触器KM1或单刀双掷开关K1，通过接触器KM1或单刀双掷开关K1经线路CY流向第一二极管D1，最后经线路C1流入电磁铁线圈L构成续流回路。

本实用新型实施例在消磁(放料)的第二阶段，接触器KM1或单刀双掷开关K1通电动作，电磁铁线圈L与电容C、第一二极管D1、第二二极管D2构成LC振荡消磁电路，电磁铁线圈L中的电流经线路C2依次流向电容C和第一二极管D1，最后经线路C1流入电磁铁线圈L构成续流回路，当电磁铁线圈L存储的能量全部转移到电容C后，充电电流降至0，电磁铁失去磁力，完成放料，该过程为LC振荡消磁电路中电容C的充电过程。

本实用新型实施例在消磁(放料)的第三阶段，当充电电流降为0后，电容C开始放电，随着电容C放电的继续，电磁铁线圈L反向通电，消除剩磁；该过程为LC振荡消磁电路中电容C的放电过程；电磁铁线圈L中的电流方向改变，LC振荡消磁电路中的电容C开始放电，电流经线路C2流向电磁铁线圈L，通过电磁铁线圈L后经线路C1、线路CX依次流入第二二极管D2和接触器KM1或单刀双掷开关K1，最后经线路CY返回至电容C。

本实用新型实施例由于电磁铁线圈L不是理想的纯电感，而是有电阻的，且与电容C构成RLC阻尼振荡电路，振幅下降很快，振荡周期

因此，电磁铁线圈L存储的能量在LC振荡过程中转化成为了热能，电流才会越来越小，经过2～3个振荡周期后，能量消耗殆尽，也完成了消磁，接触器KM1或单刀双掷开关K1断电复位，等待下一次启动。

本实用新型实施例采用仅由电磁铁线圈和电容组成的无源的LC振荡消磁电路替换传统起重电磁铁控制电路采用由多个晶闸管组成的有源的反向通电消磁电路，与传统起重电磁铁控制电路相比，电路简单，减少了设备的故障；将吸料时储存在电磁铁线圈中的能量转化为放料时消磁用的能量，减少了能量的消耗；同时，整个电路中无大功率电阻，减少了电气控制柜周边的热量释放，降低了电控柜周边的温度；无逆变过程，能量不回馈电网，减少了对电网的污染；合理配置电路，让电磁铁线圈有续流回路，在吸料时如遇停电或异常，或电磁铁线圈引线接触不良，电磁铁线圈也不会产生高压，有效的保护了整个电路的安全；既提高了起重电磁铁的消磁速度和可靠性，又延长了电磁铁的使用寿命。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，包括：

三相交流电源、充磁用整流电路、LC振荡消磁电路；

所述LC振荡消磁电路包括电磁铁线圈、第一二极管、电容和开关；

所述三相交流电源的输出端与所述充磁用整流电路的输入端连接，所述电磁铁线圈的第一端分别与所述充磁用整流电路的第一输出端、所述第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极分别与所述电容的第一端、所述开关的第一端连接，所述电磁铁线圈的第二端分别与所述充磁用整流电路的第二输出端、所述电容的第二端、所述开关的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，所述LC振荡消磁电路还包括第二二极管；

所述第二二极管的阳极分别与所述电磁铁线圈的第一端、所述第一二极管的阴极连接，所述第二二极管的阴极与所述开关的第三端连接。

3.根据权利要求2所述的新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，所述开关为接触器。

4.根据权利要求2所述的新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，所述开关为单刀双掷开关。

5.根据权利要求2所述的新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，还包括电流传感器，所述电流传感器的一端与所述电磁铁线圈的第一端连接，所述电流传感器的另一端分别与所述充磁用整流电路的第一输出端、所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极连接。

6.根据权利要求5所述的新型起重电磁铁控制电路，其特征在于，所述充磁用整流电路为三相可控硅整流桥，包括第一可控硅、第二可控硅、第三可控硅、第四可控硅、第五可控硅和第六可控硅；

所述第一可控硅的第一端分别与所述第三可控硅的第一端、所述第五可控硅的第一端、所述电磁铁线圈的第一端连接；所述第一可控硅的第二端分别与所述三相交流电源的第一相、所述第二可控硅的第一端连接，所述第二可控硅的第二端分别与所述第四可控硅的第二端、所述第六可控硅的第二端、所述电磁铁线圈的第二端连接，所述第三可控硅的第二端分别与所述三相交流电源的第二相、所述第四可控硅的第一端连接，所述第五可控硅的第一端分别与所述三相交流电源的第三相、所述第六可控硅的第一端连接。

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