專利名稱：交流模擬牽引電磁鐵的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流模擬牽引電磁鐵，屬于低壓電器產品技術領域。
目前通用的電磁鐵共有兩大類，一類是交流電磁鐵，其特點是吸力大、行程長、體積小，相對價格偏低，應用較為普遍，但交流電磁鐵的最大弱點是在過載的情況下(或銜鐵被異物所卡時)馬上就會發(fā)生燒毀，其原因是電磁鐵的線圈在吸合狀態(tài)時，由于銜鐵與鐵芯之間的氣隙最大，電抗最小，整個電磁鐵線圈趨于一種短路狀態(tài)，電流非常大，隨著銜鐵與鐵芯之間的距離越來越小，電抗逐漸變大，電流也由大變小，當二者之間距離為零時，電流最小，電磁鐵進入保持狀態(tài)。過載的結果，就是線圈有持續(xù)的大電流流過，電磁鐵無法進入保持狀態(tài)而燒毀。另外，交流電磁鐵還有噪聲大、能耗高的缺點。另一類是直流電磁鐵，其特點是吸力小、行程短、體積大、功耗大，相對價格偏高，而且使用時還需要一套直流電源裝置，故一般應用較少。但直流電磁鐵具有過載時不會發(fā)生燒毀的優(yōu)點，其原因是電流大小只取決于線圈的直流電阻。
本實用新型為了克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，而提供一種具備上述兩種傳統(tǒng)電磁鐵的優(yōu)點，具有牽引力大，行程大、體積小、無噪聲、低功耗、過載時不會發(fā)生燒毀的特點，并且使用交流電源直接供電的交流模擬牽引電磁鐵。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它由外殼、銜鐵、骨架、銅襯套、前軛鐵、后軛鐵、繞組、電子線路控制模塊組成。在骨架上分別繞制三組不同的繞組，其內層繞組L1為輔助線圈，外層繞組L2為啟動保持線圈，中間層繞組L3為控制線圈；在位于后軛鐵外側的殼體內設置電子線路模塊，該模塊的電路結構包括由繞組L1和二極管D1組成的輸入電路，由繞組L2和整流橋D2構成的啟動保持電路，由繞組L3和整流穩(wěn)壓電路構成的電源電路，由時基電路和雙向晶閘管D5構成的控制電路，其中輸入電路一端與啟動保持電路中的整流橋D3一端相接，另一端通過控制電路中的雙向晶閘管D5與該整流橋D3的另一端相接，電源電路的輸出端與控制電路的輸入端相接。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，由于這種交流模擬電磁鐵的吸合狀態(tài)和保持狀態(tài)是在電子線路控制下進行的，又通過三個不同繞組的合理配置，使得它無論是否過載均按設定時間進入保持狀態(tài)，因此在過載后不會燒毀，又因輔助線圈L1和啟動保持線圈L2同時參與啟動與保持，這就保證了有足夠的牽引力和行程，另外，保持時所需的電流很小，且為直流，這樣既無噪聲，功耗也低，同時降低了對鐵芯、銜鐵材質的要求，本實用新型能在各種惡劣的環(huán)境下取代傳統(tǒng)的交、直流電磁鐵，而完全避免了這兩種電磁鐵自身的不足，可廣泛地應用于工業(yè)設備和自動化控制系統(tǒng)中。
附圖圖面說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為本實用新型的電路結構示意圖。
圖3為本實用新型與傳統(tǒng)的兩種電磁鐵特性曲線示意圖。其中a為交流電磁鐵，b為直流電磁鐵，c為交流模擬電磁鐵。
下面結合(附圖)實施例詳述本實用新型如圖1所示，本實用新型由前軛鐵(1)、外層繞組L2(2)、中間層繞組L3(3)、內層繞組L1(4)、后軛鐵(5)、外殼(6)、銜鐵(7)、骨架(8)、銅襯套(9)、電子線路模塊(10)組成。其中內層繞組L1(4)為輔助線圈，外層繞組L2(2)為啟動、保持線圈，前者的匝數(shù)多而線徑細，后者的匝數(shù)少而線徑粗。中間層繞組L3(3)為控制線圈，三組不同的繞組分別繞置在骨架(8)上，電子線路模塊(10)安裝在后軛鐵(5)外側的殼體(6)內，從外觀上本實用新型結構類似直流電磁鐵，但內部結構卻不同，除增加了電子電路板外，主要特殊之處在于三個繞組的分層布局、各司其職。
如圖2所示，本實用新型的電子線路模塊(10)的電路結構包括由繞組L2(2)和整流橋D2構成的啟動、保持電路，由繞組L3(3)和整流穩(wěn)壓電路構成的電源電路，由時基電路和雙向晶閘管D5構成的控制電路，其中輸入電路一端與啟動、保持電路中的整流橋D3一端相接，另一端通過控制電路中的雙向晶閘管D5與整流橋D3的另一端相接，電源電路的輸出端與控制電路的輸入端相接。本實用新型電子線路模塊(10)中的電源電路的具體結構是控制線圈L3(3)兩端與整流橋D2的輸入端相接，整流橋D2的輸出端與R1、C1、D4組成的濾波電路的輸入端相接，該濾波電路的輸出端與穩(wěn)壓塊7805的輸入端相接，7805的輸出端與控制電路的輸入端相接。本實用新型電子線路模塊(10)中的控制電路的具體結構是時基電路NE555的6腳和1腳之間接有R3C2組成的放電回路，同時1腳還和雙向晶閘管D5的輸出極相連接，D5的輸入極與輸入電源一端相接，2腳通過電阻R2與電源電路中的7805輸出端相接，3腳通過電阻R4接三極管BG的基極，4腳、8腳分別與三極管BG的集電極和7805的輸出端相接，BG的發(fā)射極與雙向晶閘管D5的控制極相接。
本實用新型的工作原理是在交流電源接通的瞬間，輔助線圈L1(4)經(jīng)二極管D1得到半波脈動電源，并感應給控制線圈L3(3)，由于此時NE555的控制極得到一個高電位而導通，導通的結果是啟動保持線圈L2(2)獲得了一個由電源經(jīng)整流橋D2全波整流后的直流電壓，該電壓有效值接近電源電壓，所以通過L2(2)繞組產生滿足額定牽引力的磁通；完成啟動過程，同時L3(3)得到感應電壓后，經(jīng)整流橋D1、電容C1整流濾波，通過穩(wěn)壓管D2和7805穩(wěn)壓，一方面為NE555供電，另一方面通過電阻R2給電容器C2充電，當充電電壓達到NE555的門限值后，電路翻轉，NE555的3腳便輸出一個低電平，使晶體管BG截止，導致雙向晶閘管D5關斷(對應于運行曲線附圖3中的50－t1段)，此時啟動保持線圈L2(2)上的電流由原來的電源直接提供變?yōu)橛奢o助線圈L1感應到啟動保持線圈L2(2)，而整流全橋D2則變成了L2(2)的負載，這就進入了保持狀態(tài)。當電源切斷后，電磁鐵釋放復原，電容器C2通過電阻R3開始放電并恢復原始狀態(tài)，這就是該電磁鐵進行工作的一個周期。
根據(jù)上述工作原理，不論由于何種原因造成電磁鐵的過載時，(即銜鐵不能吸合時)，在經(jīng)過設定的啟動時間后，電磁鐵都會自動轉入保持狀態(tài)。
權利要求1.一種交流模擬牽引電磁鐵，包括外殼、銜鐵、骨架、銅襯套、前軛鐵、后軛鐵、繞組，其特征在于a、在骨架上分別繞制三組不同的繞組，其內層繞組L1為輔助線圈，外層繞組L2為啟動保持線圈，中間層繞組L3為控制線圈；b、在位于后軛鐵外側的殼體內設置電子線路模塊，該模塊的電路結構包括由繞組L1和二極管D1組成的輸入電路，由繞組L2和整流橋D2構成的啟動、保持電路，由繞組L3和整流穩(wěn)壓電路構成的電源電路，由時基電路和雙向晶閘管D5構成的控制電路，其中輸入電路一端與啟動保持電路中的整流橋D3一端相接，另一端通過控制電路中的雙向晶閘管D5與該整流橋D3的另一端相接，電源電路的輸出端與控制電路的輸入端相接。
2.根據(jù)權利要求1所述的交流模擬牽引電磁鐵，其特征在于電源電路的結構是控制線圈L6兩端與整流橋D2的輸入端相接，整流橋D2的輸出端與R1C1D4組成的濾波電路的輸入端相接，該濾波電路的輸出端與穩(wěn)壓塊7805的輸入端相接，7805的輸出端與控制電路的輸入端相接。
3.根據(jù)權利要求1所述的交流模擬牽引電磁鐵，其特征在于控制電路的結構是時基電路NE555的6腳和1腳之間接有R3C2組成的放電回路，同時1腳還和雙向晶閘管D5的輸出極相連接，D5的輸入極與輸入電源一端相接，2腳通過電阻R2與電源電路中的7805輸出端相接，3腳通過電阻R4接三極管BG的基極，4腳8腳分別與三極管BG的集電極和7805的輸出端相接，BG的發(fā)射極與雙向晶閘管D5的控制極相接。
專利摘要本實用新型涉及一種交流模擬牽引電磁鐵，屬于低壓電器產品技術領域。該電磁鐵的結構類似直流電磁鐵，所不同之處是在骨架上繞置三組線圈，三組線圈各有不同，各司其職，其外層線圈為啟動保持線圈，內層線圈為輔助線圈，中間層線圈為控制線圈；另外在后軛鐵外側裝有電子線路模塊，該模塊的電路結構主要由輸入電路、啟動保持電路、電源電路和控制電路組成。由于其吸合狀態(tài)和保持狀態(tài)是由電子線路控制下進行的，因此，無論是否過載均按設定時間進入保持狀態(tài)，不會發(fā)生電磁鐵燒毀現(xiàn)象。
文檔編號H01F7/08GK2184246SQ94205120
公開日1994年11月30日 申請日期1994年3月25日 優(yōu)先權日1994年3月25日
發(fā)明者韓明澤, 董玉生 申請人:韓明澤, 董玉生