專利名稱：一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子多臂機(jī)，特別是涉及一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌 的方法。
背景技術(shù)：
浪涌電流和浪涌電壓是指電源接通瞬間，流出電源設(shè)備的峰值電流和電壓，通常用di/dt表示浪涌電流，用du/dt表示浪涌電壓。浪涌電流可可以表示為 在微分時間間隔內(nèi)的電流增量，浪涌電壓表示為在微分時間間隔內(nèi)的電壓增量。 di/dt近似表示為Ai/At，表示在微小時間間隔內(nèi)的電流增量；du/dt近似表示為AuMt，表示在微小時間間隔內(nèi)的電壓增量。在電子或電氣控制系統(tǒng)中，大的浪 涌電流或浪涌電壓都是有害的，因此人們總要設(shè)法防止大的浪涌電流或浪涌電 壓產(chǎn)生。從前述表達(dá)式可以看出，增大At,減小Ai、 Au是減小浪涌電流或浪涌 電壓的途徑。電子多臂機(jī)是通過控制電磁鐵線圈的通、斷來完成所需動作要求。 一臺電 子多臂機(jī)的電磁鐵的數(shù)量可以多達(dá)40個，每個電磁鐵都有一個電感線圈，當(dāng)很 多電感線圈同時通電或者斷電的時候，會在電源設(shè)備、電源母線、負(fù)載上產(chǎn)生 很大的浪涌電流和浪涌電壓，這種浪涌電流和浪涌電壓本身就是干擾源，會干 擾系統(tǒng)自身或者鄰近系統(tǒng)?，F(xiàn)有的電子多臂機(jī)對此沒有積極的技術(shù)方案，只是 通過加大電源容量和提高電源質(zhì)量來解決，這會增加成本并且效果有限。這就 好比有幾十人要同時通過一個大門，現(xiàn)有的技術(shù)方案是把門做得非常大，路也 非常寬，以減小過門時的擁堵現(xiàn)象?，F(xiàn)有的防浪涌方法多集中于浪涌吸收，在大浪涌的場合通過浪涌吸收元件 或者浪涌吸收電路來抑制浪涌。如果有技術(shù)能夠避免大的浪涌產(chǎn)生，顯然比已 經(jīng)產(chǎn)生了浪涌再想辦法抑制和吸收更為積極。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于電子多臂機(jī)上能夠減小浪涌電流和浪涌電壓產(chǎn)生的方法。為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種用于電子多臂機(jī)上的防浪 涌的方法，所述的電子多臂機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于所述控制系統(tǒng)的多個電磁 鐵線圈，在連接所述電磁鐵線圈的支路上依次接入有延時單元，每個支路的延 時時間各不相同且多個支路的延時時間形成延時序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁鐵線圈得電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要已得電的電磁鐵線圈斷電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單 元的控制下依次順序斷電。更進(jìn)一步地，所述的延時序列的總延時時間小于控制系統(tǒng)要求的電磁鐵線圈的響應(yīng)時間，且延時序列的最小時間間隔為l微秒 IOO微秒。所述的延時序列設(shè)置在電磁鐵線圈控制板。 所述的電磁鐵線圈控制板上設(shè)置有可編程集成電路，所述的延時單元內(nèi)嵌在可編程集成電路中，所述的可編程集成電路為微處理器、DSP、 FPGA、 CPLD中的一種。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為按照電路基本理論，對于在負(fù)載支路上連接的電感元件有U-I^di/dt，式中 U為電感二端的電壓，L為電感量。當(dāng)電感量為L的負(fù)載支路得電的時候，U即為 所加的電源電壓。由此式可以推得di/dt=U/L，此式說明di/dt與電感量成反比。當(dāng)ii個同樣的電感同時接入電源時，相當(dāng)于ii個電感并聯(lián)，其總的電感值 Ln=L/n，則此時的di/dt二U/Ln二i^U/L。此式說明當(dāng)多個電感負(fù)載同時接入電源 時，會產(chǎn)生n倍于單個負(fù)載的浪涌電流；如果采用延時接入的方法，每次只接入 一個負(fù)載，則可有效減小浪涌電流。感性負(fù)載在斷電的時候由于電流不能突變，因此會產(chǎn)生很大的反沖電壓， 有1^-R"^e—t",式中Io為斷電前的電流，R為斷電后的回路電阻，若負(fù)載完 全斷開，R趨向于無窮大，則反沖電壓U很大，形成浪涌電壓。如果采用延時斷 開的方法，多個負(fù)載依次分步斷開，則一方面I。逐漸減小， 一方面R逐漸增大， 則會有效減小浪涌電壓。由于在電磁鐵線圈的支路上接入延時單元，每個支路的延時時間各不相同 且多個支路的延時時間形成延時序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁鐵線圈得電時，各 電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁鐵線圈斷 電時，各電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序斷電，從而減小了因負(fù)載同時得電或斷電而產(chǎn)生的浪涌電流和浪涌電壓。


附圖l為本發(fā)明實(shí)施例一電原理框圖(延時單元并聯(lián)觸發(fā))； 附圖2為本發(fā)明實(shí)施例二輸出部分的電原理圖；附圖3為本發(fā)明實(shí)施例三電原理框圖(延時序列通過微處理器)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 附圖l為本發(fā)明實(shí)施例一電原理框圖，電子多臂機(jī)的控制單元控制多個電磁 鐵線圈負(fù)載Ll Ln，在每個電磁鐵線圈與電源間分別連接有二極管Dl Dn用于 吸收電磁鐵線圈的反沖電壓，控制單元的控制信號分別通過與各電磁鐵線圈相 連接的三極管Tl Tii來控制其得電與否。在控制單元與每個三極管之間連接有 延時單元，延時單元是并聯(lián)觸發(fā)，且延時單元l 延時單元n的延時時間各不相 同，由此形成延時序列。當(dāng)系統(tǒng)要求電磁鐵線圈得電的時候，控制信號在延時 序列的作用下，使三極管Tl Tn依次順序?qū)?，因此?fù)載Ll Ln依次順序得電。 在系統(tǒng)要求電磁鐵線圈斷電的時候，過程相同，三極管Tl Tn依次順序截止， 負(fù)載Ll Ln因而依次順序斷電。附圖2為本發(fā)明實(shí)施例二輸出部分的電原理圖，圖中控制單元、負(fù)載線圈及 吸收二極管與圖l相同，作為開關(guān)元件的三極管采用VMOS管，VMOS管是電壓 控制型元件，有更小的導(dǎo)通電阻，非常適合作功率型的開關(guān)元件。圖中給出了 具體的延時單元的電路，即每個延時單元由一階阻容電路構(gòu)成，控制單元發(fā)送 的控制信號，經(jīng)過R1、 Cl形成的一階阻容延時單元之后，加到VMOS管的柵極， 圖中電阻R是VMOS管的柵極電阻，綜合考慮R1、 Cl、 R及VMOS管的導(dǎo)通特性， 可以獲得一個延時系數(shù)tl。同樣，R2、 C2、 R形成延時系數(shù)t2， Rn、 Cn、 R形 成延時系數(shù)tn。為了獲得延時序列，須有延時系數(shù)11<12<...<化。當(dāng)系統(tǒng)要求 電磁鐵線圈得電的時候，控制信號在延時序列的作用下，使VMOS管依次順序?qū)?通，因此負(fù)載Ll Ln依次順序得電。在系統(tǒng)要求電磁鐵線圈斷電的時候，過程 相同，VMOS管依次順序截止，負(fù)載Ll Ln因而依次順序斷電。附圖3為本發(fā)明實(shí)施例三電原理框圖，本實(shí)施例中，延時單元所形成的延時 序列由可編程集成電路一次實(shí)現(xiàn)?？删幊碳呻娐房蛇x用微處理器、DSP、 FPGA、 CPLD等。本實(shí)施例給出了使用微處理器CPU實(shí)現(xiàn)對負(fù)載支路分別延時 的電原理框圖。延時單元內(nèi)嵌在CPU內(nèi)部。目前的微處理器都集成有定時器， 很容易實(shí)現(xiàn)各種時間控制。另外，通過指令延時也很容易實(shí)現(xiàn)最小時間間隔的 延時。事實(shí)上，電子多臂機(jī)的控制板上就裝有一片單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對多個負(fù)載線 圈的控制。這種用延時序列抑制浪涌的方法，很容易作為一個算法，嵌入到現(xiàn) 有的控制程序中去，這樣沒有額外的硬件支出，并可產(chǎn)生積極的防浪涌效果。
權(quán)利要求
1、一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法，所述的電子多臂機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于所述控制系統(tǒng)的多個電磁鐵線圈，其特征在于在連接所述電磁鐵線圈的支路上依次接入有延時單元，每個支路的延時時間各不相同且多個支路的延時時間形成延時序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁鐵線圈得電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要已得電的電磁鐵線圈斷電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序斷電。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于 所述的延時序列的總延時時間小于控制系統(tǒng)要求的電磁鐵線圈的響應(yīng)時間，且 延時序列的最小時間間隔為l微秒 IOO微秒。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種甩于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法，其特征在 于所述的延時序列設(shè)置在電磁鐵線圈控制板上。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法，其特征在 于所述的電磁鐵線圈控制板上設(shè)置有可編程集成電路，所述的延時單元內(nèi)嵌 在可編程集成電路中。
5、如權(quán)利要求4所述的一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌方法，其特征在于 所述的可編程集成電路為微處理器、DSP、 FPGA、 CPLD中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電子多臂機(jī)上的防浪涌的方法，所述的電子多臂機(jī)包括控制系統(tǒng)、受控于所述控制系統(tǒng)的多個電磁鐵線圈，在連接所述電磁鐵線圈的支路上依次接入有延時單元，每個支路的延時時間各不相同且多個支路的延時時間形成延時序列，當(dāng)控制系統(tǒng)需要電磁鐵線圈得電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序得電；當(dāng)控制系統(tǒng)需要已得電的電磁鐵線圈斷電時，各支路連接的電磁鐵線圈在延時單元的控制下依次順序斷電。采用上述方法減小了因負(fù)載同時得電或斷電而產(chǎn)生的浪涌電流和浪涌電壓。
文檔編號H01F7/18GK101226810SQ20071019187
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者李錫放 申請人:江蘇萬工科技集團(tuán)有限公司