專利名稱：制動(dòng)電磁鐵控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)電磁鐵控制電路，具體地說是一種制動(dòng)電磁鐵控制器。
背景技術(shù)：
在電梯及起重機(jī)械等設(shè)備中應(yīng)用的制動(dòng)器多是使用電磁鐵作為推動(dòng)器件，這種電 磁鐵的工作特性是用大電流吸合實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器的強(qiáng)制松閘，用小電流維持制動(dòng)器的松閘狀 態(tài)。以往使用的電磁鐵控制器，其產(chǎn)生維持小電流的方法，一是使用降壓變壓器，二是使用 可控硅控制。使用降壓變壓器的缺點(diǎn)是體積大，笨重，且耗電量大；使用可控硅的缺點(diǎn)是電 路元器件多，故障率高，工作時(shí)產(chǎn)生的高次諧波對(duì)周圍元器件形成干擾，對(duì)供電電源造成污 染，并且不能在UPS電源下工作，而UPS電源是某些電梯產(chǎn)品在突然停電時(shí)所采用的短時(shí)應(yīng) 急安全供電電源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種制動(dòng)電磁鐵控制器，以克服上述電磁鐵控制電路存在 的缺陷，降低故障率，減少高次諧波污染，滿足制動(dòng)器的工作需要。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種制動(dòng)電磁鐵控制器，包括如下部分限流電路，設(shè)有第一、第二兩路輸出和一個(gè)連接交流電源的輸入端，用于產(chǎn)生制動(dòng) 電磁鐵吸合所需的維持電壓和維持電流；低壓檢測(cè)電路，其輸入端與所述限流電路的第一路輸出相接，用于使本控制器中 產(chǎn)生起動(dòng)電流用的主可控硅在輸入電壓為低壓狀態(tài)時(shí)瞬時(shí)可靠地導(dǎo)通；起動(dòng)電路，其輸入端與所述低壓檢測(cè)電路的輸出端相接，用于在起動(dòng)制動(dòng)電磁鐵 時(shí)將所述限流電路短路，以產(chǎn)生供制動(dòng)電磁鐵起動(dòng)用的大電流輸出；全波整流電路，其輸入端分別與所述起動(dòng)電路的輸出端和所述限流電路的第二路 輸出相接，用于向電磁鐵線圈L提供直流工作電流；以及高壓檢測(cè)電路，其輸入端并接在本控制器的兩個(gè)輸出端子上，其輸出端接至所述 起動(dòng)電路，用于在電磁鐵線圈發(fā)生短路時(shí)阻斷所述起動(dòng)電路的工作電流輸出。 所述制動(dòng)電磁鐵控制器還包括有續(xù)流衰減電路，串接在所述全波整流電路的一路輸出中，用于在交流電源斷開后 快速衰減電磁鐵線圈L中的電感續(xù)流，使制動(dòng)電磁鐵快速退磁、制動(dòng)器快速制動(dòng)；以及電源通斷快速反應(yīng)電路，其輸入端并接至交流電源的輸入端，其輸出端接所述續(xù) 流衰減電路，用于在交流電源斷開時(shí)啟動(dòng)所述續(xù)流衰減電路工作。本發(fā)明制動(dòng)電磁鐵控制器的特點(diǎn)，一是使用特定元件——電容器進(jìn)行限流，起到 產(chǎn)生維持電流及抗短路等作用，由于電容器本身不發(fā)熱，所以其損耗和故障率幾乎為零；二 是設(shè)置了快速衰減電感續(xù)流的環(huán)節(jié)，這樣可使制動(dòng)電磁鐵快速退磁、制動(dòng)器快速返回以實(shí) 施制動(dòng)；三是沒有電磁干擾，不對(duì)供電電源造成高次諧波污染，并且可以在UPS電源供電情況下工作；四是采用M0S管與壓敏電阻相配合，使制動(dòng)電磁鐵斷電時(shí)產(chǎn)生的電感續(xù)流在較 高反電勢(shì)的狀態(tài)下通過M0S管，因而電感續(xù)流得以快速衰減，制動(dòng)電磁鐵同時(shí)快速退磁而 返回，制動(dòng)器即可快速制動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明電磁鐵控制器包括有限流電路1、低壓檢測(cè)電路2、起動(dòng)電路 3、全波整流電路4、續(xù)流衰減電路5、高壓檢測(cè)電路6和電源通斷快速反應(yīng)電路7等七部分。 其中，限流電路1的輸入端用于連接交流電源，限流電路1有兩路輸出，其第一路輸出接低 壓檢測(cè)電路2的輸入端，其第二路輸出接全波整流電路4的輸入端；低壓檢測(cè)電路2的輸出 端與起動(dòng)電路3的輸入端相接，起動(dòng)電路3的輸出端接全波整流電路4的輸入端，全波整流 電路4的輸出端接負(fù)載電磁鐵線圈L ；在全波整流電路4輸出端的其中一條輸出線上串接 有續(xù)流衰減電路5 ；在本控制器的兩個(gè)輸出接線端子上并聯(lián)有高壓檢測(cè)電路6，高壓檢測(cè)電 路6的輸出端接至起動(dòng)電路3 ；與交流電源連接的還有電源通斷快速反應(yīng)電路7，電源通斷 快速反應(yīng)電路7的輸出端接續(xù)流衰減電路5。在圖2的發(fā)明實(shí)施例中所述限流電路1是由輸入端兩條電源連接線上分別串聯(lián)的電容器Q、(2所組成。 通電后，電容器Ci、C2限制了電源輸入端的交流電流。選取適當(dāng)容量的電容器CpCy可以產(chǎn) 生適應(yīng)電磁鐵線圈L的維持電壓和維持電流。此外，一旦本控制器輸出端的外部發(fā)生短路 時(shí)，電容器Ci、C2也可限制該短路電流，對(duì)本控制器起到保護(hù)作用。所述低壓檢測(cè)電路2包括有橋式整流器Di_D4、第二全波橋式整流器D6、第二光電 隔離器G2、第四光電隔離器G4以及復(fù)合運(yùn)算放大器Ii。橋式整流器Di-隊(duì)跨接在所述限流 電路1的電容器Q、C2的兩端，橋式整流器Di-D4的輸出端接全波橋式整流器D6，第二全波 橋式整流器D6的輸出端接第二光電隔離器G2，第二光電隔離器G2的輸出端接復(fù)合運(yùn)算放大 器L，復(fù)合運(yùn)算放大器L的輸出端串聯(lián)二極管D7后接第四光電隔離器G4，第四光電隔離器 G4向所述起動(dòng)電路3發(fā)送控制信號(hào)。所述起動(dòng)電路3包括有兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12、第一光電隔離器&和定時(shí)器電路； 所述定時(shí)器電路由定時(shí)器芯片12與外圍元件連接組成，所述定時(shí)器芯片12的信號(hào)控制端與 所述低壓檢測(cè)電路2中的第四光電隔離器G4的輸出端相接，所述定時(shí)器芯片12的輸出端接 第一光電隔離器&，第一光電隔離器&的輸出端分別串聯(lián)電阻禮、R2后接到所述兩個(gè)雙向 可控硅Gn、G12的控制極，所述兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12分別并聯(lián)在所述限流電路1中的電容 器(^、(2的兩端。當(dāng)限流電路1的電容器Q、C2兩端電壓較高時(shí)，第二光電隔離器G2導(dǎo)通，復(fù)合運(yùn)算 放大器L因反向輸入端得高電位而輸出低電位，使第四光電隔離器&得不到高電位信號(hào)， 也就沒有信號(hào)讓定時(shí)器芯片12動(dòng)作去開通兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12。反之，當(dāng)電容器Q、C2 兩端的交流電壓瞬時(shí)值接近于零電位時(shí)，復(fù)合運(yùn)算放大器L的輸出處于高電位，它將允許高電位信號(hào)進(jìn)入第四光電隔離器G4。此刻，第四光電隔離器64即輸出高電位，使定時(shí)器芯 片12動(dòng)作，去開通兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12。此時(shí)雙向可控硅Gn、G12的導(dǎo)通，短路掉電容器 Q、C2，使電源電壓不受電容器Q、C2的限制，并在經(jīng)過全波整流電路4整流后，直接加到電 磁鐵線圈L上，由此實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器中制動(dòng)電磁鐵的高電壓、大電流的起動(dòng)。在經(jīng)過約0. 5-1秒 鐘后，定時(shí)器芯片12停止信號(hào)輸出，第二光電隔離器G2和兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12隨即停止 工作，電容器Ci、C2即將電流限制成維持電流。所述全波整流電路4為第一全波橋式整流器D5。所述第一全波橋式整流器D5的 輸入端與所述限流電路1的輸出端相接，所述第一全波橋式整流器D5的兩條輸出線，一條 連接至本控制器的第一輸出接線端子Zi，另一條串聯(lián)所述續(xù)流衰減電路5后接至本控制器 的第二輸出接線端子Z2。全波整流電路4將交流電源輸入的交流電流轉(zhuǎn)變成直流電流供給 電磁鐵線圈L。所述續(xù)流衰減電路5是在本控制器的輸出線路上串聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管G13，所述場(chǎng)效應(yīng)管 G13的控制極一路串聯(lián)連接穩(wěn)壓二極管DT和壓敏電阻RT后接本控制器的第二輸出接線端子 Z2，另一路與所述電源通斷快速反應(yīng)電路7的輸出端相接。當(dāng)電源斷開時(shí)，電源不再給場(chǎng)效應(yīng)管G13的控制極供電，場(chǎng)效應(yīng)管G13即將關(guān)斷。此 時(shí)，負(fù)載電磁鐵線圈L的電感續(xù)流受阻，產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，該反電動(dòng)勢(shì)迫使壓敏電阻RT和穩(wěn)壓 二極管Dt導(dǎo)通，從而再施加到場(chǎng)效應(yīng)管G13的控制極，使場(chǎng)效應(yīng)管G13導(dǎo)通，形成泄放回路， 電磁鐵線圈L中的電感續(xù)流即可順利泄放掉。這樣，電感續(xù)流就可以衰減得很快，制動(dòng)電磁 鐵中的剩磁也就衰減得很快，由此保證了制動(dòng)器的快速回返，實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)。所述高壓檢測(cè)電路6為電阻R6與第三光電隔離器G3的串聯(lián)支路，該支路的兩端并 聯(lián)連接在本控制器的第一、第二兩個(gè)輸出接線端子Zi、Z2上，第三光電隔離器G3的輸出端接 所述低壓檢測(cè)電路2中的復(fù)合運(yùn)算放大器Ii的一個(gè)輸入端上。在本控制器通電后，交流電源的交流電流通過限流電路1的電容器Q、C2限流，再 經(jīng)第一全波橋式整流器d5的全波整流，最后通過本控制器的第一、第二兩個(gè)輸出接線端子 Zi、Z2連通到負(fù)載電磁鐵線圈L上。此時(shí)，兩個(gè)輸出接線端子Zi、Z2上是有電壓的，該電壓使 第三光電隔離器&導(dǎo)通，由第三光電隔離器G3給出允許制動(dòng)電磁鐵起動(dòng)的起動(dòng)信號(hào)。如果 兩個(gè)輸出接線端子Z”Z2外部的導(dǎo)線短路(如電磁鐵線圈L短路等)，此時(shí)本控制器中的電 流因受到電容器(；、(2的限制而不會(huì)太大，本控制器就處于安全狀態(tài)。但由于此時(shí)兩個(gè)輸出 接線端子ZpZ2上的電壓近乎為零，使第三光電隔離器G3不能導(dǎo)通，第三光電隔離器G3就不 能送出允許起動(dòng)的信號(hào)，定時(shí)器芯片12就不動(dòng)作，低電壓檢測(cè)電路2中的第一光電隔離器
和兩個(gè)雙向可控硅Gn、G12也就不會(huì)導(dǎo)通，由此使本控制器避免了因外部導(dǎo)線短路故障而 引發(fā)的損壞情況發(fā)生，不使制動(dòng)器的故障擴(kuò)大。所述電源通斷快速反應(yīng)電路7包括有電源變壓器、第三全波橋式整流器D9、三端 穩(wěn)壓集成電路13以及第五光電隔離器G5 ；電源變壓器的付方接第三全波橋式整流器D9， 第三全波橋式整流器D9有兩路輸出，一路接三端穩(wěn)壓集成電路13，另一路接由電阻R16-R18、 穩(wěn)壓二極管Dm-Dn以及電容器C4、C5組成的串并聯(lián)電路，第五光電隔離器G5的輸入端連接 在電阻R17、R18的分壓節(jié)點(diǎn)上，第五光電隔離器G5的輸出端接至所述續(xù)流衰減電路5。電源通電時(shí)，穩(wěn)壓二極管Dn限制了電容器C4的充電電量，該電壓使穩(wěn)壓二極管 D1Q、電阻R17和第五光電隔離器65的串聯(lián)支路導(dǎo)通，送出信號(hào)使續(xù)流衰減電路5中的場(chǎng)效應(yīng)
6管G13導(dǎo)通，讓電磁鐵線圈L上的電流有通路。當(dāng)電源斷電時(shí)，電容器C4充的有限電量很快 放完而使電壓快速下降，這個(gè)低電壓不能使穩(wěn)壓二極管D1(l導(dǎo)通，第五光電隔離器65關(guān)斷， 即沒有電壓送到續(xù)流衰減電路5中的場(chǎng)效應(yīng)管G13的控制極，場(chǎng)效應(yīng)管G13迅速阻斷，進(jìn)入快 速衰減電感續(xù)流的狀態(tài)。 本發(fā)明構(gòu)成中的各部分電路還可采用一些功能相同但結(jié)構(gòu)類似或不同的具體電 路搭接組成。
權(quán)利要求
一種制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于包括有限流電路(1)，設(shè)有第一、第二兩路輸出和一個(gè)連接交流電源的輸入端，用于產(chǎn)生制動(dòng)電磁鐵吸合所需的維持電壓和維持電流；低壓檢測(cè)電路(2)，其輸入端與所述限流電路(1)的第一路輸出相接，用于使本控制器中產(chǎn)生起動(dòng)電流用的主可控硅在輸入電壓為低壓狀態(tài)時(shí)瞬時(shí)可靠地導(dǎo)通；起動(dòng)電路(3)，其輸入端與所述低壓檢測(cè)電路(2)的輸出端相接，用于在起動(dòng)制動(dòng)電磁鐵時(shí)將所述限流電路(1)短路，以產(chǎn)生供制動(dòng)電磁鐵起動(dòng)用的大電流輸出；全波整流電路(4)，其輸入端分別與所述起動(dòng)電路(3)的輸出端和所述限流電路(1)的第二路輸出相接，用于向電磁鐵線圈(L)提供直流工作電流；以及高壓檢測(cè)電路(6)，其輸入端并接在本控制器的兩個(gè)輸出端子上，其輸出端接至所述起動(dòng)電路(3)，用于在電磁鐵線圈(L)發(fā)生短路時(shí)阻斷所述起動(dòng)電路(3)的工作電流輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于還包括有續(xù)流衰減電路(5)，串接在所述全波整流電路(4)的一路輸出中，用于在交流電源斷開 后快速衰減電磁鐵線圈(L)中的電感續(xù)流，使制動(dòng)電磁鐵快速退磁、制動(dòng)器快速制動(dòng)；以及電源通斷快速反應(yīng)電路(7)，其輸入端并接至交流電源的輸入端，其輸出端接所述續(xù)流 衰減電路(5)，用于在交流電源斷開時(shí)啟動(dòng)所述續(xù)流衰減電路(5)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述限流電路(1)是由輸入 端兩條電源連接線上分別串聯(lián)的電容器(Ci、C2)所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述低壓檢測(cè)電路(2)包括 有橋式整流器(Di_D4)、第二全波橋式整流器(D6)、第二光電隔離器(G2)、第四光電隔離器 (G4)以及復(fù)合運(yùn)算放大器(I》；橋式整流器(D「D4)跨接在所述限流電路⑴的電容器(Q、 C2)的兩端，橋式整流器(Di-D4)的輸出端接全波橋式整流器(D6)，第二全波橋式整流器(D6) 的輸出端接第二光電隔離器(G2)，第二光電隔離器(G2)的輸出端接復(fù)合運(yùn)算放大器(I》， 復(fù)合運(yùn)算放大器(ID的輸出端串聯(lián)二極管(D7)后接第四光電隔離器(G4)，第四光電隔離器 (G4)向所述起動(dòng)電路(3)發(fā)送控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述起動(dòng)電路(3)包括有兩 個(gè)雙向可控硅(Gn、G12)、第一光電隔離器和定時(shí)器電路；所述定時(shí)器電路由定時(shí)器芯 片(12)與外圍元件連接組成，所述定時(shí)器芯片(12)的信號(hào)控制端與所述低壓檢測(cè)電路⑵ 中的第四光電隔離器(G4)的輸出端相接，所述定時(shí)器芯片(12)的輸出端接第一光電隔離 器機(jī))，第一光電隔離器叫)的輸出端分別串聯(lián)電阻(隊(duì)、R2)后接到所述兩個(gè)雙向可控硅 (Gn、G12)的控制極，所述兩個(gè)雙向可控硅(Gn、G12)分別并聯(lián)在所述限流電路(1)中的電容 器(Ci、C2)的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述全波整流電路(4)為第 一全波橋式整流器(D5)；所述第一全波橋式整流器(D5)的輸入端與所述限流電路(1)的 輸出端相接，所述第一全波橋式整流器(D5)的兩條輸出線，一條連接至本控制器的第一輸 出接線端子(Zi)，另一條串聯(lián)所述續(xù)流衰減電路(5)后接至本控制器的第二輸出接線端子 (Z2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述續(xù)流衰減電路(5)是在 本控制器的輸出線路上串聯(lián)場(chǎng)效應(yīng)管(G13)，所述場(chǎng)效應(yīng)管(G13)的控制極一路串聯(lián)連接穩(wěn)壓二極管(dt)和壓敏電阻(rt)后接本控制器的第二輸出接線端子(z2)，另一路與所述電源 通斷快速反應(yīng)電路⑵的輸出端相接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述高壓檢測(cè)電路(6)為電 阻(R6)與第三光電隔離器(G3)的串聯(lián)支路，該支路的兩端并聯(lián)連接在本控制器的第一、第 二兩個(gè)輸出接線端子(Zp Z2)上，第三光電隔離器(G3)的輸出端接所述低壓檢測(cè)電路⑵ 中的復(fù)合運(yùn)算放大器(I)的一個(gè)輸入端上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制動(dòng)電磁鐵控制器，其特征在于所述電源通斷快速反應(yīng)電路 (7)包括有電源變壓器0\)、第三全波橋式整流器(D9)、三端穩(wěn)壓集成電路(13)以及第五 光電隔離器(G5)；電源變壓器0\)的付方接第三全波橋式整流器(D9)，第三全波橋式整流 器(D9)有兩路輸出，一路接三端穩(wěn)壓集成電路(13)，另一路接由電阻(R16-R18)、穩(wěn)壓二極管 (D10-Dn)以及電容器(C4、C5)組成的串并聯(lián)電路，第五光電隔離器(G5)的輸入端連接在電 阻(R17、R18)的分壓節(jié)點(diǎn)上，第五光電隔離器(G5)的輸出端接至所述續(xù)流衰減電路(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁鐵控制器，該控制器包括有限流電路(1)、低壓檢測(cè)電路(2)、起動(dòng)電路(3)、全波整流電路(4)、續(xù)流衰減電路(5)、高壓檢測(cè)電路(6)和電源通斷快速反應(yīng)電路(7)等七部分。本發(fā)明使用電容器限流，損耗和故障率幾乎為零；設(shè)置的快速衰減電感續(xù)流環(huán)節(jié)，使電磁鐵退磁快、制動(dòng)器制動(dòng)快。本發(fā)明沒有電磁干擾，不對(duì)供電電源造成高次諧波污染，并且可以在UPS電源供電情況下工作。
文檔編號(hào)H02M7/162GK101800113SQ20101013804
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者鄧偉, 陸若松 申請(qǐng)人:石家莊五龍制動(dòng)器有限公司