專利名稱：一種電磁鐵掉電后的保磁系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁鐵掉電后的保磁系統(tǒng)，尤其涉及一種當市電掉電后利 用蓄電池對電磁鐵進行吸磁保磁或放磁保磁系統(tǒng)。
背景技術：
原有工業(yè)現(xiàn)場用電磁盤控制保磁部分都做成屏柜式，體積大、笨重、不美觀， 線路板及功率元件都裸露在外，極易受到現(xiàn)場環(huán)境的影響，工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境是極 其惡劣的，粉塵污染很大，很容易就有銅、鐵屑落到元件表面，長期累積，容 易發(fā)生電氣或電子線路短路，造成元器件損壞，而且元器件都裸露在外，沒有 任何抗干擾措施，誤動作率高，容易發(fā)生危險。他們的電路板都是模擬量控制， 很容易發(fā)生溫漂現(xiàn)象，而且直觀性差，維護困難，當出現(xiàn)故障時，現(xiàn)場維護人 員不知如何下手，只能憑經驗進行每個點的測試來判斷故障點，而有些測試需 要送電測量，這就增加了對維護人員的自身安全的影響，稍有不慎就會發(fā)生事 故。原有工業(yè)現(xiàn)場用電磁盤控制保磁部分都采用接觸器為主要工作、隔離元件， 在接觸器進行切換時產生很大的電拉弧，很容易燒壞觸點，故障率很高。
現(xiàn)場原有電磁盤控制屏柜放磁部分主要由接觸器和放磁電阻組成，接觸器 在使用時，非常容易損壞，當現(xiàn)場原有電磁盤控制屏柜放磁部分出現(xiàn)故障時， 會造成現(xiàn)場電磁盤所吸重物無法用放磁將其放下，而需要等待很長一段時間， 對于有磁性并且質量較輕的物體，甚至無法放下，這樣就使得生產無法繼續(xù)進 行，必須等現(xiàn)場原有電磁盤控制屏柜放磁部分修好后，才能繼續(xù)工作，從而造 成現(xiàn)場生產的延誤以及由延誤所帶來的產量降低和經濟損失。同時，當市電掉 發(fā)生在放磁時， 一般司機室人員都不能立即判斷出來，需要撥動按鈕或者天車 的操作桿判斷市電的有無，有的司機室人員甚至需要與地面人員碰面確認是市
電掉還是現(xiàn)場原有電磁盤控制屏柜有故障，這個時間少則1、 2分鐘，多則10
多分鐘，從而造成現(xiàn)場生產的延誤所帶來的產量降低和經濟損失。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種利用由IGBT構成的H橋實現(xiàn)市電 掉電后對電磁盤進行吸磁保磁或放磁保磁處理。本發(fā)明釆用的技術手段如下
4一種電磁鐵掉電后進行放磁保磁的方法，其特征在于包括如下步驟
a、 首先保磁系統(tǒng)對電磁盤兩端之間的電壓進行實時監(jiān)測；
b、 當電磁盤兩端電壓突然低于設定值，立即將蓄電池投入使用，使其對電 磁盤兩端加載同電磁盤吸磁正常工作時相對的反向電壓；
C、當放磁保磁時間到達設定值后停止向電磁盤兩端加載電壓。 一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，包括
操作、顯示單元，用于向保磁裝置輸入操作信息和顯示整個裝置的工作狀
態(tài)；
充電模塊3相橋，用于對外部輸入的三相電進行調壓、整流處理后向蓄電 電路輸送恒流或恒壓的直流電；及蓄電電路和電磁盤； 其特征在于還包括
檢測單元，用于檢測電磁盤兩端的電壓進行檢測；
處理單元，根據(jù)操作、顯示單元輸入的操作信息向H橋IGBT單元發(fā)出正向 導通觸發(fā)脈沖或反向導通觸發(fā)脈沖；
H橋IGBT單元，用于控制蓄電電路中的蓄電池的電壓是正向或反向加載在 電磁盤的兩端；
當市電掉電后保磁裝置進行吸磁保磁時，所述處理單元向H橋IGBT單元發(fā) 出正向導通脈沖，使所述蓄電電路中的蓄電池的兩端電壓經H橋IGBT單元正向 加載到電磁盤的兩端，使其重物繼續(xù)吸附在電磁盤上；放磁保磁時，所述處理 單元向H橋IGBT單元發(fā)出反向導通脈沖，使所述蓄電電路中的蓄電池的兩端電 壓經H橋IGBT單元反向加載到電磁盤的兩端，使其重物脫離電磁盤。
所述蓄電電路由濾波電感、電解電容和蓄電池組成。
在所述H橋IGBT單元同電磁盤之間連有H橋開關，用于阻斷電磁盤正常工 作時的電流或電壓對保磁裝置的沖擊并防止漏電流的發(fā)生； 所述處理單元，還用于控制H橋開關的導通或關閉。
在所述電磁盤的輸入端還連接有續(xù)流電阻，用于在保磁投入前吸收掉電磁 盤兩端的尖峰電壓；在所述電磁盤同續(xù)流電阻形成的回路上設有續(xù)流電阻開關； 所述處理單元，還用于控制續(xù)流電阻開關的導通與關閉。 所述檢測單元還用于檢測吸磁信號、放磁信號、蓄電池電壓及蓄電池電流 的檢測。
該電磁鐵掉電后的保磁系統(tǒng)與電磁盤控制裝置配合，可共同構成電磁盤控制柜，用于電磁盤的吸、放磁控制及保磁，并對保磁用蓄電池進行充電。另外， 充電及保磁切換裝置也可以與工業(yè)現(xiàn)場其他老式屏柜相配合，進行老系統(tǒng)的升 級改造。該裝置采用高端微處理器為核心，數(shù)字量控制，液晶漢字顯示，在原 有吸磁保磁的基礎上，發(fā)明并增加放磁保磁；元器件集約化、小型化、緊湊化， 將一個大的屏柜用一個小的裝置完全取代。用IGBT和可控硅取代易損、故障率 高的接觸器，實現(xiàn)無觸點控制；使其具有結構緊湊、美觀，保磁系統(tǒng)小型化、 集成化、緊湊化，并提高可靠度， 一個充電及保磁切換裝置的體積只有原有工 業(yè)現(xiàn)場用電磁盤控制保磁部分體積的八分之一，大大節(jié)約了現(xiàn)場用空間，裝置 外殼采用含鐵質材料，這樣做既增加了裝置外殼強度，使得裝置更加牢固、抗 沖擊，又增加了裝置的抗干擾能力，同樣也減少了對外界的電磁干擾。充電及 保磁切換裝置以高端微處理器為核心，數(shù)字量控制，處理數(shù)據(jù)能力及速度極大 的增強，抗干擾能力強，減小了線路板體積，解決了模擬量極易出現(xiàn)的溫漂問 題。充電及保磁切換裝置采用液晶漢字顯示，簡單易操作的界面大大方便了維 護人員，通過簡單的調節(jié)幾個參數(shù)就可以完成裝置的現(xiàn)場調試，當系統(tǒng)出現(xiàn)故 障時，通過界面上內容提示，就可以立即判斷出故障位置，大大方便了維護人 員，極大的節(jié)約了維護時間和成本，同時因為維護時間短，極大的避免了現(xiàn)場 因故障停產所造成的巨額損失。
圖1為本發(fā)明所述電磁鐵掉電后進行保磁的裝置的結構示意圖； 圖2為本發(fā)明所述電磁鐵掉電后進行保磁的電控系統(tǒng)的結構框圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示為電磁鐵掉電后的保磁裝置的結構示意圖和電控系統(tǒng)的結 構框圖，操作、顯示單元204，用于向保磁裝置輸入操作信息和顯示整個裝置 的工作狀態(tài)，其中顯示單元采用液晶漢字顯示，維護人員可以方便得知裝置的 工作狀態(tài)，使維護變得十分簡單和快捷，通過閱讀充電及保磁切換裝置顯示面 板上液晶的顯示內容，可以快速的知道充電及保磁切換裝置以及整個電氣系統(tǒng) 的問題所在，使現(xiàn)場維護人員迅速找到故障點，從而大大縮短了維護時間，降 低了維護難度，降低了維護成本，使現(xiàn)場因故障而停產的時間大大縮短；操作 單元則是位于司機室內的各種操作部件。充電模塊3相橋103具有調壓+整流功 能，通過處理單元201調節(jié)充電模塊3相橋103內可控硅的導通角來實現(xiàn)調節(jié) 充電電壓和充電電流的功能。蓄電電路102則同傳統(tǒng)保磁電路中的蓄電電路一樣，由濾波電感、電解電容和蓄電池組成，濾波電感用來平滑充電電流，電解
電容用來吸收尖峰電壓。電磁盤106用來吸附磁性或鐵制品。
檢測單元202，用于檢測電磁盤106兩端的電壓、吸磁信號、放磁信號、蓄 電池電壓及蓄電池電流的檢測，并將檢測后的信息發(fā)送給處理單元201，經處理 后由操作、顯示單元204中的顯示單元進行顯示，使操作人員隨時了解整套裝 置的工作狀態(tài)；處理單元201為一種具有計算處理能力的微型處理器，根據(jù)操 作、顯示單元204輸入的操作信息向H橋IGBT單元101發(fā)出正向導通觸發(fā)脈沖 或反向導通觸發(fā)脈沖，控制H橋開關104的導通方向，控制續(xù)流電阻開關107 的導通與關閉；H橋IGBT單元lOl由4個IGBT組成的H橋式電路，用于控制蓄 電電路102中的蓄電池的電壓是正向或反向加載在電磁盤106的兩端；另外，H 橋IGBT單元101同電磁盤106之間連有H橋開關104(由2個雙向可控硅組成)， 用于阻斷電磁盤106正常工作時的電流或電壓對保磁裝置的沖擊并防止漏電流 的發(fā)生；電磁盤106的輸入端還連接有續(xù)流電阻105，通常在保磁投入前有幾十 毫秒的投入使用時間，其作用是用來在保磁投入前吸收掉電磁盤106兩端的尖 峰電壓，用以保護蓄電池；在所述電磁盤106同續(xù)流電阻105形成的回路上設 有續(xù)流電阻開關107，電阻開關107由可控硅來實現(xiàn)，這樣就實現(xiàn)了整套裝置無 觸點控制。
對蓄電電路102充電釆用現(xiàn)今流行、成熟的充電技術恒流恒壓+浮充模式。 在充電的初始階段，通過調節(jié)充電電壓，保持電流恒定，即恒流；當接近充滿 時，隨著充電電流的逐漸降低，通過調節(jié)，保持電壓恒定，即恒壓；當充滿后， 采用浮充的方式補充因蓄電池自放電造成的消耗。
電磁盤控制裝置進行吸、放磁工作時，電磁鐵掉電保磁系統(tǒng)時刻監(jiān)視電磁 盤兩端之間的電壓，當在吸磁或放磁時，電磁盤兩端電壓突然低于設定值，則 充電及保磁切換裝置立即將蓄電池投入使用，進行保磁。
當市電掉電后保磁裝置進行吸磁保磁時，所述處理單元201向H橋IGBT單 元101發(fā)出正向導通脈沖，控制H橋IGBT的IGBT1和IGBT4導通，并打開H橋 開關104，將蓄電池電壓正向加到電磁盤106的兩端，使重物繼續(xù)吸附在電磁盤 106上實現(xiàn)吸磁保磁，電磁盤106不會因市電掉而失去磁性從而保證電磁盤所吸 重物不會跌落而造成的人員和設備損失。放磁保磁時，所述處理單元201向H 橋IGBT單元101發(fā)出反向導通脈沖，控制H橋IGBT的IGBT2和IGBT3導通， 并打開H橋開關，將蓄電池電壓反向加到電磁盤106的兩端，使重物快速脫離電磁盤106實現(xiàn)放磁保磁，從而減少了現(xiàn)場原有電磁盤106控制屏柜放磁部分 故障或市電掉而帶來的經濟損失；當放磁保磁時間到達設定值后停止向電磁盤
兩端加載電壓，放磁保磁結束。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本 發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護 范圍之內。
權利要求
1、一種電磁鐵掉電后進行放磁保磁的方法，其特征在于包括如下步驟a、首先保磁系統(tǒng)對電磁盤兩端之間的電壓進行實時監(jiān)測；b、當電磁盤兩端電壓突然低于設定值，立即將蓄電池投入使用，使其對電磁盤兩端加載同電磁盤吸磁正常工作時相對的反向電壓；c、當放磁保磁時間到達設定值后停止向電磁盤兩端加載電壓。
2、 一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，包括操作、顯示單元(204)，用于向保磁裝置輸入操作信息和顯示整個裝置的 工作狀態(tài)；充電模塊3相橋(103)，用于對外部輸入的三相電進行調壓、整流處理后 向蓄電電路輸送恒流或恒壓的直流電；及蓄電電路(102)和電磁盤(106); 其特征在于還包括檢測單元(202)，用于對電磁盤(106)兩端的電壓進行檢測；處理單元(201)，根據(jù)操作、顯示單元(204)輸入的操作信息向H橋IGBT 單元(101)發(fā)出正向導通觸發(fā)脈沖或反向導通觸發(fā)脈沖；H橋IGBT單元(101)，用于控制蓄電電路(102)中的蓄電池的電壓是正向 或反向加載在電磁盤(106)的兩端；當市電掉電后保磁裝置進行吸磁保磁時，所述處理單元(201)向H橋IGBT 單元(101)發(fā)出正向導通脈沖，使所述蓄電電路(102)中的蓄電池的兩端電 壓經H橋IGBT單元(101)正向加載到電磁盤(106)的兩端，使其重物繼續(xù)吸 附在電磁盤(106)上；放磁保磁時，所述處理單元(201)向H橋IGBT單元(101) 發(fā)出反向導通脈沖，使所述蓄電電路(102)中的蓄電池的兩端電壓經H橋IGBT 單元(101)反向加載到電磁盤(106)的兩端，使其重物脫離電磁盤(106)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，其特征在于所述 蓄電電路(102)由濾波電感、電解電容和蓄電池組成。
4、 根據(jù)權利要求2所述的一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，其特征在于在 所述H橋IGBT單元(101)同電磁盤(106)之間連有H橋開關(104)，用于阻斷電磁盤(106)正常工作時的電流或電壓對保磁裝置的沖擊并防止漏電流 的發(fā)生；所述處理單元(201)，還用于控制H橋開關(104)的導通或關閉。
5、 根據(jù)權利要求2所述的一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，其特征在于在 所述電磁盤(106)的輸入端還連接有續(xù)流電阻(105)，用于在保磁投入前吸收掉電磁盤(106)兩端的尖峰電壓；在所述電磁盤(106)同續(xù)流電阻(105) 形成的回路上設有續(xù)流電阻開關(107);所述處理單元(201)，還用于控制續(xù)流電阻開關(107)的導通與關閉。
6、 根據(jù)權利要求2所述的一種電磁鐵掉電后的保磁裝置，其特征在于所述 檢測單元(202)還用于檢測吸磁信號、放磁信號、蓄電池電壓及蓄電池電流的 檢測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電磁鐵掉電后的保磁系統(tǒng)，包括操作、顯示單元，充電模塊3相橋，及蓄電電路，處理單元和H橋IGBT單元；吸磁保磁時，處理單元向H橋IGBT單元發(fā)出正向導通脈沖，使蓄電池兩端電壓經H橋IGBT單元正向加載到電磁盤上；放磁保磁時，處理單元向H橋IGBT單元發(fā)出反向導通脈沖，使蓄電池兩端電壓經H橋IGBT單元反向加載到電磁盤上。放磁保磁的方法包括如下步驟首先保磁系統(tǒng)對電磁盤兩端的電壓進行實時監(jiān)測；電磁盤兩端電壓低于設定值，蓄電池對電磁盤兩端加載反向電壓；放磁保磁時間到達設定值后停止向電磁盤加載電壓。該系統(tǒng)具有操作簡單和維護方便等特點，適于在使用電磁鐵進行工業(yè)生產領域內廣泛推廣。
文檔編號H01F7/18GK101499355SQ200810228218
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權日2008年10月20日
發(fā)明者平 任 申請人:大連美恒時代科技有限公司