一種柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器，與電磁振動(dòng)器4電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動(dòng)器4，使其具備柔性啟動(dòng)功能；所述防閉塞裝置控制器，包括激振強(qiáng)度控制模塊1、柔性啟動(dòng)模塊2和功率輸出模塊3，所述功率輸出模塊3對(duì)電磁振動(dòng)器4進(jìn)行功率輸出。本實(shí)用新型由于其柔性啟動(dòng)特性，可提高鋼質(zhì)料倉(cāng)、料斗壽命，同時(shí)由于可以自由設(shè)定激振強(qiáng)度，可應(yīng)對(duì)不同品種、不同顆粒度、不同潮解度的物料，方便地進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)節(jié)。
【專利說(shuō)明】一種柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，尤其涉及一種具有柔性啟動(dòng)功能的電磁防閉塞裝置的控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦山、冶金、化工、建材、機(jī)械等領(lǐng)域的鋼質(zhì)料倉(cāng)、灰斗等的給料、排料過(guò)程中，為防止物料由于內(nèi)摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因而引起的堵塞、搭拱現(xiàn)象，加快出料速度，均設(shè)有防閉塞裝置振動(dòng)器。傳統(tǒng)的振動(dòng)電機(jī)能耗高、故障率高、壽命短。電磁式防閉塞裝置以其高振打力、高效率、低維護(hù)、低能耗等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于粉塊料介質(zhì)料倉(cāng)，但電磁振動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)，電磁力即時(shí)建立，即刻產(chǎn)生額定振動(dòng)力。大型鋼質(zhì)料倉(cāng)或灰斗的倉(cāng)壁質(zhì)量較大，具有一定的剛性，直接施加高強(qiáng)度振動(dòng)力，對(duì)于料倉(cāng)等設(shè)備并不是有益的，甚至具有較大的破壞作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種具有柔性啟動(dòng)功能的電磁振動(dòng)器的控制器，使電磁振動(dòng)器啟動(dòng)時(shí)，振動(dòng)強(qiáng)度逐漸增大至設(shè)定值，整個(gè)裝置在高效振動(dòng)、流暢出料的同時(shí)，有效地防止直接強(qiáng)力啟動(dòng)對(duì)料倉(cāng)本體產(chǎn)生的破壞性。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器，與電磁振動(dòng)器4電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動(dòng)器4，使其具備柔性啟動(dòng)功能；
[0006]所述防閉塞裝置控制器，包括激振強(qiáng)度控制模塊1、柔性啟動(dòng)模塊2和功率輸出模塊3，所述功率輸出模塊3對(duì)電磁振動(dòng)器4進(jìn)行功率輸出；所述激振強(qiáng)度控制模塊I可設(shè)定輸出電壓有效值以及對(duì)應(yīng)的設(shè)定激振強(qiáng)度；所述柔性啟動(dòng)模塊2使防閉塞裝置控制器啟動(dòng)時(shí)的輸出電壓有效值自動(dòng)進(jìn)行O?設(shè)定輸出電壓有效值的漸變，其晶閘管的導(dǎo)通角從O逐漸上升到給定值，激振強(qiáng)度從O逐漸變化到設(shè)定激振強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)電磁振動(dòng)器4的柔性啟動(dòng)；
[0007]所述電磁振動(dòng)器4通過(guò)螺栓固定于料倉(cāng)本體的側(cè)壁上；通過(guò)所述防閉塞裝置控制器的控制，使電磁振動(dòng)器4啟動(dòng)時(shí)的激振強(qiáng)度逐漸上升至設(shè)定激振強(qiáng)度，倉(cāng)壁本體的振動(dòng)幅度跟隨其逐漸上升，避免了強(qiáng)烈突發(fā)的破壞性振動(dòng)；
[0008]作為本實(shí)用新型所述的柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器的一種優(yōu)選方案，所述激振強(qiáng)度控制模塊I以西門子晶閘管移相控制芯片TCA785為核心電路(如圖2中Ul所示)，所述功率輸出模塊3為晶閘管SCR等；通過(guò)改進(jìn)所述晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳(晶閘管移相控制芯片TCA785第11腳)連接的外圍電路，得到柔性啟動(dòng)模塊2(如圖3所示)。
[0009]所述柔性啟動(dòng)模塊2，即所述晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳連接的外圍電路，包括PNP三極管Q21、第三電阻R3、可變電位器RP1、第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21，所述可變電位器RPl連接振動(dòng)強(qiáng)度給定端A點(diǎn)，A點(diǎn)又并通過(guò)限流電阻R6連接晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳，A點(diǎn)向晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳提供一個(gè)預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll ;當(dāng)激振強(qiáng)度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波電壓V1大于預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll時(shí)，觸發(fā)信號(hào)輸出端輸出相應(yīng)半周的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)角Φ由Vll的電平控制，Vll的有效范圍為[0.2，Vs-2]，Vll越高，觸發(fā)角Φ越大，晶閘管SCR的導(dǎo)通角α越??；V11越低，觸發(fā)角Φ越小，晶閘管SCR的導(dǎo)通角α越大；ΡΝΡ三極管Q21 —端連接B點(diǎn)及可變電位器RP1、第三電阻R3，一端連接C點(diǎn)及電容C21，另一端連接第一電阻R21、第二電阻R22 ;
[0010]有益效果:本實(shí)用新型由于其柔性啟動(dòng)特性，可提高鋼質(zhì)料倉(cāng)、料斗壽命，同時(shí)由于可以自由設(shè)定激振強(qiáng)度，可應(yīng)對(duì)不同品種、不同顆粒度、不同潮解度的物料，方便地進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型使用狀態(tài)電氣連接示意圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型控制器中的激振強(qiáng)度控制模塊I和功率輸出模塊3的電路圖(包含負(fù)載的電磁振動(dòng)器4)；
[0013]圖3為本實(shí)用新型控制器中的柔性啟動(dòng)模塊2電路圖；
[0014]圖4為激振強(qiáng)度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波VlO及預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll ；
[0015]圖5為激振強(qiáng)度控制模塊I輸出的晶閘管觸發(fā)脈沖V15。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]以除塵出灰斗為例，安裝于鋼質(zhì)灰斗側(cè)壁的電磁振動(dòng)器4與本實(shí)用新型控制器按圖1、圖2連接，每次啟動(dòng)時(shí)，控制器得電，控制晶閘管SCR進(jìn)行3秒鐘左右的電壓逐漸上升軟啟動(dòng)，避免了直接啟動(dòng)對(duì)鋼制灰斗焊縫及連接螺栓的沖擊。
[0018]圖2為本實(shí)用新型控制器優(yōu)選實(shí)施例中的激振強(qiáng)度控制模塊和功率輸出模塊的電路圖(包含負(fù)載的電磁振動(dòng)器)；
[0019]其中:ZL為電磁振動(dòng)器；
[0020]SCR為單向晶閘管，與外圍電路組成電磁式防閉塞裝置控制器的功率輸出模塊；
[0021]Ul為西門子TCA785晶閘管移相控制芯片，與外圍電路組成電磁式防閉塞裝置控制器的激振強(qiáng)度控制模塊，TCA785第11腳為晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳，通過(guò)改進(jìn)所述TCA785第11腳連接的外圍電路，實(shí)現(xiàn)電磁振動(dòng)器振動(dòng)強(qiáng)度控制預(yù)設(shè)和啟動(dòng)時(shí)的柔性啟動(dòng)；
[0022]D6為負(fù)載續(xù)流二極管，為電磁振動(dòng)器在關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的感生電流提供續(xù)流通道；
[0023]RlO為限流電阻；
[0024]Tl為隔離變壓器，使強(qiáng)電部分與控制電路的弱電部分隔離，并提供交流220V對(duì)交流24ν的電壓轉(zhuǎn)換；
[0025]Cl、D1、Rl、D2、C2、C3、C4組成電源尖峰吸收、半波整流、濾波、穩(wěn)壓電路，提供控制電路所需的15ν直流工作電源電壓Vs ；
[0026]U2為光電耦合器，用以進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離；
[0027]L1、R5為TCA785的5腳提供同步電壓信號(hào)，D3、D4為同步電壓整形電路；
[0028]TCA785的第6腳為脈沖信號(hào)使能端，通過(guò)R2接Vs ；
[0029]R9、RP2、C10與TCA785內(nèi)部電路形成鋸齒波電壓VlO及預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll (見(jiàn)圖4)；
[0030]圖2的A點(diǎn)為振動(dòng)強(qiáng)度給定端，向晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳(TCA785第11腳)提供一個(gè)預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll (見(jiàn)圖4)，當(dāng)鋸齒波電壓VlO大于預(yù)設(shè)給定直流電壓Vll時(shí)，觸發(fā)信號(hào)輸出端(TCA785第14、15腳)輸出相應(yīng)半周的觸發(fā)脈沖，因本本應(yīng)用只需觸發(fā)單向晶閘管，故只用TCA785第15腳；觸發(fā)角Φ由Vll的電平控制，Vll的有效范圍為[0.2，Vs-2](含義是:V11的取值范圍為從0.2伏電壓到比工作電源電壓Vs低2伏，并且包含0.2伏和Vs-2伏的兩個(gè)端值)，V11越高，觸發(fā)角Φ越大，晶閘管SCR的導(dǎo)通角α越??；V11越低，觸發(fā)角Φ越小，晶閘管SCR的導(dǎo)通角α越大。
[0031]C13、C11為給定電壓Vll的抗干擾電容。
[0032]圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的關(guān)鍵的柔性啟動(dòng)模塊2，它為TCA785的11腳提供啟動(dòng)過(guò)程的軟啟動(dòng)控制電壓和所需的目標(biāo)激振強(qiáng)度控制電壓。
[0033]其中:
[0034]電磁振動(dòng)器正常工作過(guò)程段，PNP三極管Q21截至，第三電阻R3、可變電位器RPl通過(guò)對(duì)直流電源Vs分壓，為TCA785第11腳提供電磁振動(dòng)器工作過(guò)程的強(qiáng)度設(shè)定電壓；通過(guò)旋轉(zhuǎn)可變電位器RPl旋鈕，可設(shè)定正常工作時(shí)，控制器輸出電壓(有效值)以及對(duì)應(yīng)的設(shè)定激振強(qiáng)度。
[0035]Q21為PNP三極管，第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21為PNP三極管Q21提供啟動(dòng)偏置。其中第二 R22取值為第三電阻R3的1/10?1/20，啟動(dòng)時(shí)，供電電壓VS建立，由于電容C21的存在，C點(diǎn)電位初始電平為0V，Q21基極獲得一個(gè)拉電流，Q21發(fā)射極與集電極間飽和導(dǎo)通，第三電阻R3與第二電阻R22的等效并聯(lián)作用將B電位拉高至接近Vs，A點(diǎn)電位也被拉高，此時(shí)觸發(fā)信號(hào)輸出端(TCA785第15腳)輸出脈沖的觸發(fā)角Φ最大，接近180度，晶閘管SCR接近截止，此時(shí)晶閘管SCR的導(dǎo)通角α接近最小，振動(dòng)強(qiáng)度最弱；
[0036]隨著電容C21的充電，C點(diǎn)位不斷升高，PNP三極管Q21退出飽和狀態(tài)，進(jìn)入放大區(qū)，Q21發(fā)射極與集電極間電流逐漸變小，R3與R22的等效并聯(lián)阻值上升，B點(diǎn)電位逐步下降，A點(diǎn)電位開(kāi)始由高位向設(shè)定值下降。(Α點(diǎn)電位原本是由R3和RPl通過(guò)旋鈕調(diào)出的固定值，為TCA785的11腳提供正常工作時(shí)的強(qiáng)度控制電壓Vll ;本發(fā)明的關(guān)鍵就是，加入PNP三極管Q21等元器件，使它在啟動(dòng)時(shí)，能提供一個(gè)自動(dòng)變化的值，使控制器在啟動(dòng)時(shí)輸出的觸發(fā)脈沖對(duì)應(yīng)的晶閘管SCR的導(dǎo)通角α由小變大。當(dāng)PNP三極管Q21完全截至?xí)r，柔性啟動(dòng)控制脫離，啟動(dòng)完成，進(jìn)入到正常工作狀態(tài)后，A點(diǎn)電壓僅由R3和RPl分壓決定，為固定值。)
[0037]當(dāng)C21接近充滿時(shí)，C點(diǎn)電位接近Vs，Q21完全截至，相當(dāng)于R22被等效切出電路，進(jìn)入由R3、RPl為TCA785第11腳獨(dú)立提供預(yù)設(shè)給定電壓Vll的正常工作狀態(tài)(控制需要的預(yù)設(shè)給定強(qiáng)度，由操作者調(diào)節(jié)電位器RPl得到)。柔性啟動(dòng)時(shí)間T ^ 2*C21*(R22+R21)。
[0038]D21為C21提供泄放回路，以保證重復(fù)啟動(dòng)時(shí)，C21能夠再次充電。
[0039]圖5為激振強(qiáng)度控制模塊I輸出的晶閘管觸發(fā)脈沖V15。
[0040]雖然說(shuō)明書中對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些實(shí)施方式只是作為提示，不應(yīng)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。在不脫離本實(shí)用新型宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性啟動(dòng)的電磁式防閉塞裝置控制器，其特征在于，與電磁振動(dòng)器(4)電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動(dòng)器(4)，使其具備柔性啟動(dòng)功能；所述防閉塞裝置控制器，包括激振強(qiáng)度控制模塊(1)、柔性啟動(dòng)模塊(2)和功率輸出模塊(3)，所述功率輸出模塊(3 )對(duì)電磁振動(dòng)器(4 )進(jìn)行功率推動(dòng)；所述激振強(qiáng)度控制模塊(1)可設(shè)定輸出電壓有效值以及對(duì)應(yīng)的激振強(qiáng)度；所述柔性啟動(dòng)模塊(2)使防閉塞裝置控制器啟動(dòng)時(shí)的輸出電壓有效值自動(dòng)進(jìn)行0?設(shè)定輸出電壓有效值的漸變，其晶閘管的導(dǎo)通角從0逐漸上升到給定值，激振強(qiáng)度從0逐漸變化到設(shè)定激振強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)電磁振動(dòng)器(4)的柔性啟動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述電磁振動(dòng)器(4)通過(guò)螺栓固定于料倉(cāng)本體的側(cè)壁上；通過(guò)所述防閉塞裝置控制器的控制，電磁振動(dòng)器(4)啟動(dòng)時(shí)的激振強(qiáng)度逐漸上升至設(shè)定激振強(qiáng)度，倉(cāng)壁本體的振動(dòng)幅度跟隨其逐漸上升，避免了強(qiáng)烈的突發(fā)性振動(dòng)對(duì)倉(cāng)體損傷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述激振強(qiáng)度控制模塊(1)以晶閘管移相控制芯片為核心電路，所述功率輸出模塊(3)為晶閘管SCR ;所述柔性啟動(dòng)模塊(2)是通過(guò)改進(jìn)晶閘管移相控制芯片外圍電路而得到，使所述晶閘管SCR的導(dǎo)通角在啟動(dòng)過(guò)程中，逐漸增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述柔性啟動(dòng)模塊(2)，包括PNP三極管Q21、限流電阻R6、第三電阻R3、可變電位器RP1、第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21，所述可變電位器RP1連接振動(dòng)強(qiáng)度給定端A點(diǎn)并通過(guò)限流電阻R6連接到晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳，A點(diǎn)向晶閘管SCR導(dǎo)通角控制腳提供一個(gè)預(yù)設(shè)給定直流電壓VII ;當(dāng)激振強(qiáng)度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波電壓V10大于預(yù)設(shè)給定直流電壓VII時(shí)，觸發(fā)信號(hào)輸出端輸出相應(yīng)半周的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)角Φ由預(yù)設(shè)給定直流電壓VII的電平控制，其有效范圍為[0.2，Vs-2];通過(guò)PNP三極管Q21 —端連接B點(diǎn)及可變電位器RP1、第三電阻R3，一端連接C點(diǎn)及電容C21，另一端連接第一電阻R21、第二電阻R22，實(shí)現(xiàn)柔性啟動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B06B1/04GK204182557SQ201420627536
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】楊志斌 申請(qǐng)人:南京精誠(chéng)美珂智能科技有限公司