CN2203487Y - 一种电磁铁 - Google Patents
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Abstract
一种改进的电磁铁，它由整流稳压电路、电压补
偿自控电路、光电触发电路及电磁铁主电路所组成，
它能将电路中的低压部分和主电源回路在电气上完
全隔离，并能随电网电压波动自动调整可控硅导通次
数，从而使本实用新型具有节电、可靠、适用电压范围
宽等优点。
Description
本实用新型涉及一种改进的电磁铁，特别是块式制动器用电磁铁，属制动器技术领域。
电磁铁是机电设备上常用的电气元件，其中电磁块式制动器又是电磁铁应用的一个重要领域。因此发展节能、可靠及小体积的电磁铁即为该行业的热门科研课题。其主攻方向的主要特点为；1.直流励磁；2.强励启动，弱励维持；3.短行程；4.节电；5.低发热、中国专利90229932.1公开了一种电磁铁的技术方案，即是这类研究成果的典型代表。尽管它具有强励启动、弱励维持及节电节能等优点，但分析其控制电路设计，仍存在如下问题：
1.大部分采用单结管或晶体管作可控硅触发电路，无过零触发功能，当给电瞬间为正半周峰值时，使可控硅的通态电流上升率过快，易损坏可控硅，同时烧毁电磁铁线包。
2.无强励启动的时间补偿电路，当电网电压高于其额定值时，电磁铁温升加快，易烧损；而当电网电压低于额定值时，又存在无法启动的弊病。
由于上述问题的存在，导致这类电磁铁可靠性差，工作频率低、电磁铁易损毁等弊端。据对用户调查，普遍反映控制电路的故障率低，特别不适用于铁路、港口、钢铁厂等单位，这就给产品的推广使用带来了很大阻力。这样，尽管目前虽有不少厂家在试生产，但一直没有形成系列化的产品。
本实用新型的目的是提供一种改进的电磁铁，它应能克服上述已有技术的不足，具有可靠、节电、适用电压范围宽等特点。
本实用新型的目的是在已有电磁铁的基础上加以改进而实现的：
一个典型的电磁铁电路包括电磁铁的本体部分和其控制电路，其中，控制电路包括电磁铁主电路，触发电路和整流稳压电路，所述电磁铁主电路是由可控硅Q2的阳极与电磁铁的启动包L1相串联，电磁铁的维持包L2则经整流管D8直接接于交流电源上，其改进之处在于，触发电路采用光电耦合集成块I3，I3的1、2脚经R5直接接于直流电源，其输出由4脚经R9接Q2控制极，后者经R8接地。
为了自动补偿电网电压的变化对电磁铁线包的影响，触发电路3还可与一个电压补偿自控电路2相接，所述电压补偿自控电路2由运放块I2、晶体管Q1及时间常数电路所组成，其中，R1、R2及C3组成时间常数电路，R1一端接于电路C点，另一端接I22脚，R3和R4串接后为I2提供基准电压，I2的输出由7脚经R6接Q1基极，后者输出接I3的2脚。
为了吸收电网中的短时跳变干挠，在电感量较大的启动包L1、维持包L2上分别并联压敏电阻RV2和RV3，同时，还分别并接二极管D7和D10，除此之外，在变压器B的一次侧并联压敏电阻RV1。
在图2、3所示的电原理图中，电磁铁的两个线包采用并联接法，本实用新型还可采用串联接法，即维持包L2可并联在可控硅管Q2上。
本实用新型由于采用了上述改进，从而将高低电压电路在电气上完全隔离，过零触发降低了可控硅主电路的通态电流上升率，提高了主电路的可靠性；采用电网电压自控电路，把电网电压的变化引入电网电压补偿自控电路，使强励启动时间随电网电压成反比例变化。当电压升高时，可控硅导通次数减少，反之，导通次数增大，从而使消耗在电磁铁上的功率随电网电压增高而下降，随电网电压下降而上升，基本上维持在一个恒定的状态，有效地抑制了电磁铁的温升，使电磁铁的工作电压适应范围加宽，从而大大提高了电磁铁的可靠性及节电率。
以下将结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型的原理框图；
图2和图3是两种电路的电原理图；
在图2和图3所示的电路中，变压器B、整流二极管D1、D2、D3、D4及三端稳压I1构成了一个普通的整流稳压电路1，C1、C2为滤波电容。由I1输出电路所需的直流电压。集成电路I3为光电耦合触发电路，由它提供触发可控硅所需的触发信号，在本实用新型中，可采用MOC3081。可控硅Q2和电磁铁的启动包L1、维持包L2构成了电磁铁主电路4。其中，L1作为Q2的负载接于Q2的阳极，在L1上并联压敏电阻RV2和二极管D7。集成电路I3的触发信号接于Q2的控制极。电磁铁的维持包L2经整流管D8接交流电源，在L2并联压敏电阻RV3和二极管D10。
图3所示的电路是加装电压补偿自控电路2后的电原理图。R1、R2和C3构成了时间常数电路，当K接通，输入端给电时，C3被充电，调节RC数值，可得到不同的时间常数。一般R2＝10～15K，C3为33μ，R1由调整确定。I2为运放电路，可选型号LM311。R3和R4构成分压电路，由它向I2提供参考基准电压。I2的输出接至晶体管Q1，后者的输出接触发电路。
电路的工作过程是这样的，当K接通，C3上初始电压为零，I2输出高电平，Q1导通，电源经R5限流通过I3的发光管，在发光二极管照射下；且同时主回路电源电压接近零时，I3的4、6脚导通，Q2导通。一旦Q2导通后，其阳极与阴极间的电平降至很低，使I3又变为截止，完成一次对可控硅的触发过程。
维持包L2只要K接通，则L2始终有电，启动包L1仅在Q2导通时才得电，从而实现强励启动、弱励维持的设计目的。图2、图3所示的L1、L2采用并联接法，若改为串联，仅将L2并接至Q2上就可以了。
本实用新型中的D1至D6可采用1N4007，D7、D8、D10可采用高反压二极管，Q2可采用BT152等；压敏电阻RV1、RV2、RV3可采用700～750V；维持包L2、启动包L1可按常规电磁铁线包设计，安匝数可分别选择7000～8500和1500～2400。
本实用新型可广泛用于各类型电磁铁，按本实用新型制作的电磁铁，工作电压适用范围可达230V～450V；工作频率每小时≥1200次，工作寿命＞300万次，线包温升；以额定频率、负载率为75％，常期连续工作时测试，小于70℃。
Claims (4)
1、一种电磁铁，它由电磁铁的本体部分及其控制电路所组成，其中，控制电路包括电磁铁主电路，触发电路和整流稳压电路，所述电磁铁主电路是由可控硅Q2的阳极与电磁铁的启动包L1相串联，电磁铁的维持包L2则经整流管D8直接接于交流电源上，其特征在于，触发电路采用光电耦合集成块I3，I3的1、2脚经R5直接接直流电源，其输出由4脚经R9接Q2阳极，并经R7接电源，6脚则接于Q2控制极，后者经R8接地。
2、根据权利要求1所述的电磁铁，其特征在于，触发电路3与一个电压补偿自控电路2相接，所述电压补偿自控电路2由运放块I2、晶体管Q1及时间常数电路所组成，其中，R1、R2及C3组成时间常数电路，R1一端接于电路C点，另一端接I22脚，R3和R4串接后为I2提供基准电压，I2的输出由7脚经R6接Q1基极，后者输出接I3的2脚。
3、根据权利要求2所述的电磁铁，其特征在于，在启动包L1、维持包L2上分别并联压敏电阻RV2和RV3，同时，还分别并接二极管D7和D10。
4、根据权利要求1或2或3所述的电磁铁，其特征在于，维持包L2并联在可控硅管Q2上。
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1994
- 1994-11-25 CN CN 94245547 patent/CN2203487Y/zh not_active Expired - Fee Related
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