專利名稱：一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁制動(dòng)器的電源，特別涉及一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)的電磁制動(dòng)器可分為交流式和直流式兩種。老式的交流電磁制動(dòng) 器由于存在故障率高、效率低、高能耗、高噪音等缺點(diǎn)，正趨于淘汰。而直流電 磁制動(dòng)器與之相比具有節(jié)能、壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)展的方向，應(yīng) 用很廣泛。但是目前直流電磁制動(dòng)器所使用的整流電源卻不盡合理。 一般的直流 電磁制動(dòng)器電源只提供一個(gè)不變的直流工作電壓。但是制動(dòng)器實(shí)際工作中，只有 在剛接通電源時(shí)，電磁線圈要克服彈簧力吸引銜鐵，需要較大的電磁力，才需要 較大的電流；而在銜鐵吸合后，電磁線圈要保持吸合狀態(tài)，只需要較小的電磁力， 此時(shí)只需要較小的電流。也就是說(shuō)大部分時(shí)間里過(guò)剩的電能被線圈以發(fā)熱的形式 浪費(fèi)掉了，同時(shí)還帶來(lái)了一系列的問(wèn)題如維持電流大，則線圈工作發(fā)熱大，繞 制線圈時(shí)就必須考慮更大的銅線截面積、更高的絕緣強(qiáng)度、更好的散熱，造成原 材料的浪費(fèi)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)難度增加，成本上升；更重要的是，制動(dòng)器的工作電流大， 儲(chǔ)存了較多的電磁能，造成斷電后銜鐵不能快速脫開制動(dòng)，如果出現(xiàn)電機(jī)停機(jī)與 再起動(dòng)之間時(shí)間間隔很短的工況要求，電機(jī)可能出現(xiàn)停不下來(lái)的情況，這是不能 被接受的
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是提供一種雙電壓能自動(dòng)切換的直流電磁制動(dòng)器電源模 塊，主要解決直流電磁制動(dòng)器采用單一工作電壓存在的電能和原材料浪費(fèi)以及容 易出現(xiàn)電機(jī)故障的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種直流電磁制動(dòng)器的電源 模塊，包括主回路和控制回路，其中主回路線路結(jié)構(gòu)為電機(jī)電源并聯(lián)一只壓敏 電阻TNR1后接由4個(gè)二極管D1、 D2、 D3、 D4組成的橋式整流電路，D2為可控 硅，壓敏電阻TNR1用于電壓保護(hù)吸收，電磁線圈接在直流輸出端正負(fù)極之間， 在直流輸出端并聯(lián)有一個(gè)壓敏電阻TNR2和一個(gè)二極管D9，壓敏電阻TNR2用于 電壓保護(hù)吸收，二極管D9為續(xù)流二極管，用于吸收直流制動(dòng)線圈的反電勢(shì)，在 橋式整流電路負(fù)輸出端和交流輸入端之間并聯(lián)有保護(hù)晶閘管的串接的電阻R2和 電容C1，通過(guò)阻容吸收過(guò)電壓。在橋式整流電路的可控硅D2控制極和橋式整流
電路負(fù)輸出端并聯(lián)有串接的繼電器常開觸點(diǎn)和電阻Rl?？刂苹芈返囊欢私訕蚴?整流電路的交流輸入端，另一端接橋式整流電路的正輸出端，控制回路的線路結(jié) 構(gòu)為繼電器線圈、電阻R3、 R4、 R5、 R6和二極管D5依次串聯(lián)，繼電器線圈 負(fù)極接橋式整流電路的交流輸入端，二極管D5的正極與橋式整流電路的正輸出 端連接，在繼電器線圈負(fù)極和電阻R4輸出端之間并聯(lián)有電容C3、串接的電容 C2和電阻R7、串接的二極管D6、 D7、 D8，其中D6的正極與D7正極相連， D7負(fù)極與D8的正極相連，電容C2和電阻R7中間引出線接穩(wěn)壓管Dll然后接 三極管的基極，三極管的集電極接電阻R3輸出端，三極管的發(fā)射極接繼電器負(fù) 極。
本發(fā)明的有益效果是選用元件均為常規(guī)元件，釆購(gòu)方便；電路簡(jiǎn)單，少量 制造時(shí)工人按照設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诃h(huán)氧樹脂板上進(jìn)行少量的加工、焊接上元件就可以工 作，大量生產(chǎn)或者工藝要求高時(shí)則可以使用印刷電路板加環(huán)氧樹脂封裝的方法， 具備生產(chǎn)可行性，靈活方便；直接使用電機(jī)工作電源，不需外接電源；由于使用 了電子電路，體積小巧，安裝方便，增強(qiáng)了通用性；加入了保護(hù)電路(由電路中 的壓敏電阻TNR1、 TNR2、阻容吸收R2、 Cl及續(xù)流二極管D9組成)，可以耐受操 作過(guò)電壓和一定程度的故障電壓電流沖擊，工作穩(wěn)定可靠；成本低廉，而且由于 可以自行生產(chǎn)，不用再向電機(jī)生產(chǎn)商采購(gòu)，降低了維修成本，縮短了維修周期； 對(duì)電磁線圈的工作釆用強(qiáng)勵(lì)啟動(dòng)，弱勵(lì)保持的控制方式，使線圈吸合更可靠，具 有較好的節(jié)能效果；電源提供的維持電流小，則線圈工作發(fā)熱小，可以選用截面 積更小的銅線，更小的散熱裝置，節(jié)省了銅材同時(shí)有利于電機(jī)整機(jī)體積的縮?。?降低了維持電流后，工作時(shí)電磁線圈中剩磁也就小，銜鐵釋放更迅速，制動(dòng)更靈 活；除了一般電機(jī)圓盤式電磁制動(dòng)器，該裝置還能廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備中直流制 動(dòng)器、離合器電磁線圈的控制。該裝置在使用過(guò)程中能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社 會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明電路圖 圖2為本發(fā)明與電機(jī)連接線路圖
圖2中l(wèi)一電源模塊，2—電機(jī)電磁制動(dòng)器，3 —電機(jī)正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)，4一電機(jī)反 轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1,直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，包括主回路和控制回路， 點(diǎn)劃線框內(nèi)為控制回路，點(diǎn)劃線框外為主回路，其中主回路線路結(jié)構(gòu)為電機(jī)電 源并聯(lián)一只壓敏電阻TNR1后接由4個(gè)二極管D1、 D2、 D3、 D4組成的橋式整流電 路，其中D2為可控硅，電機(jī)工作電源380VAC 50Hz或220VAC 50Hz。把電動(dòng) 機(jī)工作電源的工頻交流電直接整流成直流電源供電磁線圈使用。在二極管橋式整 流電路負(fù)輸出端接直流輸出負(fù)極，橋式整流電路正輸出端接兩個(gè)5、 6連接端子 后接直流輸出正極，在直流輸出端并聯(lián)有一個(gè)壓敏電阻TNR2和一個(gè)二極管D9， 電磁線圈接在直流輸出端正負(fù)極之間，根據(jù)不同工作時(shí)段的要求，提供兩種不同 電壓等級(jí)的電源信號(hào)供電磁線圈使用，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能，中間無(wú)需人工干預(yù)。 壓敏電阻TNR2用于電壓保護(hù)吸收，二極管D9為續(xù)流二極管，用于吸收直流制動(dòng) 線圈的反電勢(shì)，在橋式整流電路負(fù)輸出端和交流輸入端之間并聯(lián)有保護(hù)晶閘管的 串接的電阻R2和電容Cl,通過(guò)阻容吸收過(guò)電壓。在橋式整流電路的可控硅D2 控制極和橋式整流電路負(fù)輸出端并聯(lián)有串接的繼電器常開觸點(diǎn)r和電阻R1。控 制回路的一端接橋式整流電路的交流輸入端，另一端接橋式整流電路的正輸出 端，經(jīng)過(guò)電路的處理，控制回路得到的電源信號(hào)不是簡(jiǎn)單的半波整流信號(hào)，而是 波動(dòng)很小、較為穩(wěn)定的直流電源?？刂苹芈返木€路結(jié)構(gòu)為繼電器線圈、電阻 R3、 R4、 R5、 R6和二極管D5依次串聯(lián)，繼電器線圈負(fù)極接橋式整流電路的交 流輸入端，二極管D5的正極與橋式整流電路的正輸出端連接，在繼電器線圈負(fù) 極和電阻R4輸出端之間并聯(lián)有電容C3、串接的電容C2和電阻R7、串接的二 極管D6、 D7、 D8，其中D6的正極與D7正極相連，D7負(fù)極與D8的正極相連， 電容C2和電阻R7中間引出線接穩(wěn)壓管Dll然后接三極管的基極，三極管的集 電極接電阻R3輸出端，三極管的發(fā)射極接繼電器負(fù)極。參照?qǐng)D2,電源模塊1 的l、 2端子接龜機(jī)的接線端，電源模塊的3、 4端子間接電機(jī)電磁制動(dòng)器2，電 源模塊的5、 6端子間并聯(lián)有電機(jī)正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)電機(jī)正轉(zhuǎn)常開觸點(diǎn)3和電機(jī)反轉(zhuǎn) 常開觸點(diǎn)4。
電路剛接通時(shí)的短時(shí)間內(nèi)，由于控制回路通過(guò)電阻R6、 R5、 R7向電容C2 充電，C2兩端相當(dāng)于短接，lb=0，三極管D10不工作，電流流過(guò)繼電器J，繼 電器常開觸點(diǎn)J'閉合，可控硅(可控硅也稱晶閘管，是電路中橋式整流電路橋 臂上的D2管)門極導(dǎo)通，可控硅工作，此時(shí)主回路為全波整流電路，輸出有效值幅值為0.9倍電機(jī)工作電壓的直流電壓信號(hào)；其后隨著電容的充電過(guò)程，穩(wěn)壓
管mi兩端的電壓逐漸升高，當(dāng)升高至6v時(shí)穩(wěn)壓管反向擊穿，開始工作，ib迅
速建立，三極管D10飽和導(dǎo)通，此時(shí)繼電器支路相當(dāng)于開路，電流Ij二O，繼電 器常開觸點(diǎn)J 、斷開，可控硅門極電流為0，可控硅不工作，主回路變?yōu)榘氩ㄕ?流電路，輸出有效值幅值為0.45倍電機(jī)工作電壓的直流電壓信號(hào)。也就是啟動(dòng) 瞬間電流較大，電磁線圈產(chǎn)生較大的電磁吸合力，吸合更可靠；穩(wěn)定工作時(shí)電流 較小，節(jié)省電能，電磁線圈發(fā)熱更小，使銜鐵釋放更迅速。當(dāng)電機(jī)工作電源發(fā)生 過(guò)電壓故障，或者電磁線圈因?yàn)橥獠吭虍a(chǎn)生非期望的感生電流時(shí)，模塊中的保 護(hù)電路可以有效保護(hù)控制回路和電磁線圈不受損壞。
權(quán)利要求
1、一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，其特征是包括主回路和控制回路，其中主回路線路結(jié)構(gòu)為電機(jī)電源接由4個(gè)二極管D1、D2、D3、D4組成的橋式整流電路，D2為可控硅，電磁線圈接在直流輸出端正負(fù)極之間，在橋式整流電路的可控硅D2控制極和橋式整流電路負(fù)輸出端并聯(lián)有串接的繼電器常開觸點(diǎn)和電阻R1，控制回路的一端接橋式整流電路的交流輸入端，另一端接橋式整流電路的正輸出端，控制回路的線路結(jié)構(gòu)為繼電器線圈、電阻R3、R4、R5、R6和二極管D5依次串聯(lián)，繼電器線圈負(fù)極接橋式整流電路的交流輸入端，二極管D5的正極與橋式整流電路的正輸出端連接，在繼電器線圈負(fù)極和電阻R4輸出端之間并聯(lián)有電容C3、串接的電容C2和電阻R7、串接的二極管D6、D7、D8，其中D6的正極與D7正極相連，D7負(fù)極與D8的正極相連，電容C2和電阻R7中間引出線接穩(wěn)壓管D11然后接三極管的基極，三極管的集電極接電阻R3輸出端，三極管的發(fā)射極接繼電器負(fù)極。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，其特征是在電 源輸入端的并聯(lián)有電壓保護(hù)吸收壓敏電阻TNR1。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，其特征是在直 流輸出端并聯(lián)有吸收過(guò)電壓的壓敏電阻TNR2，
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，其特征是在橋 式整流電路負(fù)輸出端和交流輸入端之間并聯(lián)有保護(hù)晶閘管的串接的電阻R2和電 容C1，通過(guò)阻容吸收過(guò)電壓。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電磁制動(dòng)器的電源模塊，其特征是在直 流輸出端并聯(lián)有續(xù)流二極管D9，用于吸收直流制動(dòng)線圈的反電勢(shì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及直流電磁制動(dòng)器的電源模塊。主要解決直流電磁制動(dòng)器采用單一工作電壓存在的電能和原材料浪費(fèi)以及容易出現(xiàn)電機(jī)故障的技術(shù)問(wèn)題。電源模塊包括主回路和控制回路，電機(jī)電源接橋式整流電路，電磁線圈接在直流輸出端，在橋式整流電路的可控硅D2控制極和負(fù)輸出端并聯(lián)有串接的繼電器常開觸點(diǎn)和電阻R1，繼電器線圈、電阻R3、R4、R5、R6和二極管D5依次串聯(lián)，繼電器線圈負(fù)極接橋式整流電路的交流輸入端，二極管D5的正極與橋式整流電路的正輸出端連接，在繼電器線圈負(fù)極和電阻R4輸出端之間并聯(lián)有電容C3、串接的電容C2和電阻R7、串接的二極管D6、D7、D8，電容C2和電阻R7中間引出線接穩(wěn)壓管D11然后接三極管的基極，集電極接電阻R3輸出端，發(fā)射極接繼電器負(fù)極。
文檔編號(hào)F16D65/28GK101188158SQ200610118360
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月15日
發(fā)明者林申銘, 赟 謝 申請(qǐng)人:上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司