一种电永磁吸盘充退磁控制器转让专利
申请号 : CN200710020856.5
文献号 : CN101286404B
文献日 : 2011-11-23
发明人 : 王国荣 , 刘世德 , 韩新强 , 王玉正 , 王猛 , 许峰 , 查文杰 , 张小金 , 钱尧生
申请人 : 江苏省无锡建华机床厂
摘要 :
权利要求 :
1.一种电永磁吸盘充退磁控制器,其包括微处理控制器、电源电路装置、控制信号输入光电隔离电路装置、参数设定电路装置、充退磁电流测量电路装置、可控硅及触发驱动电路装置、大功率磁保持继电器及驱动电路装置、工作状态继电器驱动电路装置、数码显示驱动电路装置,所述的电源电路装置、控制信号输入光电隔离电路装置、参数设定电路装置、充退磁电流测量电路装置、可控硅及触发驱动电路装置、大功率磁保持继电器及驱动电路装置、工作状态继电器驱动电路装置和数码显示驱动电路装置都与微处理控制器连接,其特征在于:所述充退磁电流测量电路装置包括满负输出运放OPA335与电阻R2、电阻R6、电容C1组成的模拟积分器、电流测量线圈微分电流传感器以及由电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3组成1/2虚拟电源电压,所述满负输出运放OPA335、电容C1并联后与所述电阻R2、电阻R6串联;所述电容C2、电阻R4并联后与并联后的所述电阻R5、电容C3串联连接,并联后的所述电阻R5、电容C3与所述电流测量线圈微分电流传感器串联连接;电阻R1与所述电容C1并联;可控硅及触发驱动电路装置采用光控可控硅串联的可控硅触发形式;继电器及驱动电路装置、工作状态反馈继电器电路装置中,所述继电器为磁保持继电器。
2.根据权利要求1所述一种电永磁吸盘充退磁控制器,其特征在于:可控硅及触发驱动电路装置包括三极管Q3、大功率可控硅Q1、大功率可控硅Q2、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C11、电容C12、电容C13以及所述相串联的光控可控硅U11、光控可控硅U12;所述光控可控硅U11、光控可控硅U12、三极管Q3串联;所述电阻R16、电容C13串联,所述电容C12、电阻R15串联,所述电阻R13、电阻R14、光控可控硅U11、光控可控硅U12组成电桥;所述电桥和所述电阻R15串联,亦和所述电容C11串联。
说明书 :
一种电永磁吸盘充退磁控制器
(一)技术领域
(三)发明内容
16采用光控可控硅串联的可控硅触发形式,可控硅及触发驱动电路装置16包括三极管Q3、大功率可控硅Q1、Q2、电阻R13、R14、R15、R16、电容C11、C12、C13以及相串联的光控可控硅U11、U12;继电器及驱动电路装置、工作状态反馈继电器电路装置中继电器为磁保持继电器。下面结合图1描述本发明的控制过程:微处理控制器18接收电源电路装置1的交流同步信号,实现数字锁相及交流同步跟踪;接收控制信号输入光电隔离电路装置2的指令,控制电永磁吸盘a(见图2)完成充、退磁功能;根据参数设定电路装置3的设定值,确定电永磁吸盘a的充退磁强度、充退磁脉冲数以及充退磁的最大保护报警与最小报警电流(图
1中4为充退磁强度调节装置、5为充退磁脉冲调节装置、6为过流、欠流装置);通过读取充退磁电流测量电路装置17采集的电永磁吸盘充退磁的电流值,判断电永磁吸盘的充退磁是否处于正常状态,当异常时能提供保护与报警;输出准确的移相触发信号,通过可控硅及触发驱动电路装置16可靠地控制可控硅的导通角及电永磁吸盘的充退磁强度;通过大功率磁保持继电器及驱动电路装置15控制大功率磁保持继电器,实现电永磁吸盘的多组线圈的充退磁自动切换;将电永磁吸盘的工作状态输出到工作状态反馈继电器上,实现与PLC等自控系统的信息反馈;将各项设定参数与电永磁吸盘各充退磁线圈的工作状态,通过数码显示驱动电路装置7实现数码显示,完成人机信息交换;充退磁电流测量电路装置
17中的电流测量线圈微分电流传感器是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分,通过一个对输出的电压信号进行积分的电路,就可以真实还原输入电流。因为是不含铁的磁性材料,所以无磁滞效应,相位误差几乎为零;无磁饱和现象,因而测量范围可从数安培到数百千安培电流;结构简单,并且和被测电流之间没有直接的电路联系;响应频带宽0.1Hz-1MHz。与带铁芯的传统互感器相比,Rogowski线圈具有测量范围宽,精度高,稳定可靠,响应频带宽,同时具有测量和继电保护功能,体积小、重量轻、安全且符合环保要求。基于Rogowski线圈的电流测量具有响应速度快、不会饱和、几乎没有相位误差的特点,故其非常适用于电永磁吸盘充退磁线圈的大脉冲电流测量。其工作原理如图2所示:模拟积分器将Rogowski线圈CT1的感应电势(对充退磁电流与时间微分(di/dt)的信号)还原成充退磁电流信号,经A/D转换后送微处理器计算。图2中,R4、R5、C2、C3组成1/2虚拟电源电压,R1用于消除运放失调等引起的累积误差,当充退磁电流为零时,积分器输电压为1/2电源电压。见图3,光控可控硅串联的可控硅触发过程,当CF端接受到微处理控制器18的触发信号,三极管Q3导通,光控可控硅U11、U12同时触发导通,大功率可控硅Q1、Q2控制极得到触发电流,当交流电处于正半波时Q1导通,处于充磁工作状态,当交流电处于负半波时Q2导通,处于退磁工作状态。图3中R13、R14为均压电阻,R15为限流电阻,C11、C12为干扰抑制电容,C13、R16用于充退磁回路的浪涌吸收。磁保持继电器应用于电永磁吸盘充退磁线圈的功率切换,使触点容量由原来的最大25A/250VAC增加到60A/400VAC,且体积减少一半。图1中9为故障反馈信号通道、10为退磁完成反馈信号通道、11为充磁完成反馈信号通道;12、13、14分别为输出通道;19为充磁控制输入;20为退磁控制输入;21解锁控制输入。