專利名稱：一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種起重電磁鐵電控設(shè)備，特別指一種控制起重電磁鐵的勵(lì)磁、退磁、調(diào)磁，故障報(bào)警，帶多種保護(hù)功能且為微處理器無(wú)觸點(diǎn)控制的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置。
背景技術(shù)：
目前起重電磁鐵電控系統(tǒng)主要有以下幾種:I)、基于電力二極管，接觸器，繼電器等的控制方式，這種控制方式存在故障率高，接觸器斷電拉弧大，觸點(diǎn)壽命短，磁力無(wú)法調(diào)節(jié)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)各種有效實(shí)時(shí)保護(hù)，控制方式相當(dāng)落后。2)、基于PLC的無(wú)觸點(diǎn)控制系統(tǒng)。這種控制方式基本克服了第一種方式的弊端，但PLC為通用可編程控制器，必須依靠外部其他電路才能實(shí)現(xiàn)可控硅的觸發(fā)，且響應(yīng)速度有一定限制，另外采用PLC控制，則整個(gè)系統(tǒng)集成起來(lái)較為困難，不利于整個(gè)系統(tǒng)的集成。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)背景技術(shù)中存在的缺陷和問(wèn)題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種既克服了接觸器控制的缺點(diǎn)，又能繼承PLC控制的優(yōu)點(diǎn)，并且集成度高，成本低，響應(yīng)快速，同時(shí)功能強(qiáng)大，能夠通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種功能的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置。本實(shí) 用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括三相380V電源、四象限變流電路、電流傳感器、控制電源及主控電路的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其中:三相380V電源通過(guò)進(jìn)線銅排連接四象限變流電路，四象限變流電路分別連接主控電路、電流傳感器及阻容吸收電路，電流傳感器通過(guò)出線銅排連接負(fù)載，控制電源連接主控電路；所述的主控電路包括微處理器控制電路、觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路，其中:微處理器控制電路分別連接觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路；觸發(fā)電路連接四象限變流電路；信號(hào)采集電路連接電流傳感器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果:本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)控制裝置的體積大，壽命短，易燒毀的缺點(diǎn)，同時(shí)又改變了PLC無(wú)觸點(diǎn)控制的分立式安裝，整個(gè)裝置集成在一起，結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高，降低了裝置制造成本，降低了裝置的能耗，提高了裝置的響應(yīng)速度和可靠性，增加了以往電路結(jié)果無(wú)法實(shí)現(xiàn)的多種智能控制。

圖1為本實(shí)用新型的方框結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
由圖1可知，本實(shí)用新型包括三相380V電源、四象限變流電路、電流傳感器、控制電源及主控電路，其中:三相380V電源通過(guò)進(jìn)線銅排連接四象限變流電路，四象限變流電路分別連接主控電路、電流傳感器及阻容吸收電路，電流傳感器通過(guò)出線銅排連接負(fù)載，控制電源連接主控電路；上述的主控電路包括微處理器控制電路、觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路，其中:微處理器控制電路分別連接觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路；觸發(fā)電路連接四象限變流電路；信號(hào)采集電路連接電流傳感器。所述的四象限變流電路通過(guò)可控硅構(gòu)成兩組反并聯(lián)全控整流橋，提供勵(lì)磁和退磁的直流電源和有源逆變回路，兩組反并聯(lián)全控整流橋上并聯(lián)設(shè)置緩沖板。所述的觸發(fā)電路上設(shè)置脈沖觸發(fā)線，脈沖觸發(fā)線檢測(cè)三相380V電源的電壓信號(hào)和直流電壓信號(hào)，將信號(hào)傳遞至信號(hào)采集電路。所述的電流傳感器設(shè)置在輸出端，檢測(cè)輸出的電流信號(hào)，將信號(hào)傳遞至信號(hào)采集電路。所述的信 號(hào)采集電路采用大電阻分壓，接收觸發(fā)電路及電流傳感器傳遞的信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、濾波、比例放大，再將交流信號(hào)傳遞至微處理器控制電路。所述的微處理器控制電路通過(guò)信號(hào)采集電路接收信號(hào)，進(jìn)行鑒相和檢測(cè)，產(chǎn)生指令，通過(guò)觸發(fā)電路將指令傳遞至四象限變流電路。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理:本實(shí)用新型包括進(jìn)出線銅排，四象限變流電路，阻容吸收電路，電流傳感器，控制電源，主控電路，信號(hào)采集電路，觸發(fā)電路，控制顯示電路與微處理器控制電路相連，共同構(gòu)成主控電路。進(jìn)出線銅排與三相380V交流電源和負(fù)載連接，同時(shí)另一端與四象限變流電路相連，四象限變流器與阻容吸收電路相連；控制電源與主控電路相連，主控電路中的觸發(fā)電路與四象限變流電路相連，主控電路中的信號(hào)采集電路與觸發(fā)電路和電流傳感器相連，信號(hào)采集電路與觸發(fā)電路相連和微處理器控制電路相連，觸發(fā)電路與微處理器控制電路相連，控制顯示電路與微處理器控制電路相連；通過(guò)微處理器控制電路控制四象限變流電路，配合電流傳感器，能夠檢測(cè)到電流的上升速度和電流大小，從而能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到過(guò)流和短路現(xiàn)象，達(dá)到電子過(guò)流保護(hù)和電子短路保護(hù)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)振蕩消磁和分張放板的功能，四象限變流電路自身還可以作為續(xù)流回路使用，有助于節(jié)約成本，縮小體積，控制顯示電路能夠?qū)崿F(xiàn)友好的人機(jī)操作界面，顯示功能豐富多樣，可隨時(shí)調(diào)整。本實(shí)用新型的工作原理:三相380V交流電源通過(guò)進(jìn)線銅排為四象限變流電路提供電源，信號(hào)采集電路通過(guò)觸發(fā)電路的脈沖觸發(fā)線取得三相380V電源電壓信號(hào)和直流電壓信號(hào)，同時(shí)通過(guò)主電路的電流傳感器取得輸出的電流信號(hào)；通過(guò)信號(hào)采集電路的濾波，整形，比例放大，再將交流信號(hào)傳送至微處理器控制電路，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)鑒相，并檢測(cè)電流電壓并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)壓過(guò)流保護(hù)，以及一些特殊功能。四象限變流電路通過(guò)可控硅構(gòu)成兩組反并聯(lián)全控整流橋，負(fù)責(zé)提供勵(lì)磁和退磁的直流電源和有源逆變回路；兩組反并聯(lián)全控整流橋上并聯(lián)設(shè)置緩沖板，起緩沖作用，避免瞬間高電壓擊穿可控硅；正常情況下，勵(lì)磁時(shí)由四象限變流電路中的正組全控整流橋提供整流電壓，退磁時(shí)正組整流橋進(jìn)行有源逆變，將電能回饋給電網(wǎng)，再利用四象限變流電路中的反組橋進(jìn)行反向整流對(duì)電磁鐵進(jìn)行消磁，然后再進(jìn)行反向有源逆變，將剩余能量回饋電網(wǎng)。在勵(lì)磁過(guò)程中電網(wǎng)突然停電，由微處理器控制電路發(fā)出指令，令可控硅構(gòu)成的全控整流橋全部處于開(kāi)通狀態(tài)，對(duì)電磁鐵進(jìn)行續(xù)流，依靠電磁鐵內(nèi)阻消耗剩余能量，避免電流下降過(guò)快產(chǎn)生高電壓擊穿可控硅；控制顯示電路與微處理器控制電路進(jìn)行通訊，可以顯示當(dāng)前裝置工作狀態(tài)和相應(yīng)操作指示，并能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)裝置輸出，顯示故障和報(bào)警。四象限變流電路通過(guò)主控電路控制，能夠?qū)崿F(xiàn)整流，逆變，反向整流，反向逆變，從而實(shí)現(xiàn)四象限變流，通過(guò)實(shí)現(xiàn)四象限變流，能夠?qū)崿F(xiàn)逆變，反向消磁，磁力調(diào)節(jié)，具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，但功能強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，其中:通過(guò)主控電路控制，能夠在吸料中電網(wǎng)突然停電時(shí)，通過(guò)主控電路能夠控制其起到續(xù)流的作用，避免負(fù)載電流下降過(guò)快產(chǎn)生電壓沖擊，其優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)軟件控制，利用自身進(jìn)行續(xù)流，節(jié)約了續(xù)流電路，縮小了體積；通過(guò)主 控電路控制，在電流傳感器的配合下，能夠檢測(cè)到電流的上升速度和電流大小，從而能夠準(zhǔn)確檢測(cè)到過(guò)流和短路現(xiàn)象，達(dá)到電子過(guò)流保護(hù)和電子短路保護(hù)，具有高度集成，響應(yīng)速度快的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)主控電路控制，能夠通過(guò)逐漸減小的反復(fù)正反勵(lì)磁，從而實(shí)現(xiàn)振蕩消磁，令被吸物料剩磁降到最小，其優(yōu)勢(shì)在于不使用額外接觸器達(dá)到振蕩消磁的目的，既縮小了體積又避免了采用機(jī)械元件實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)控制從降低了故障率；通過(guò)主控電路控制，在電流傳感器的配合下，能夠檢測(cè)到物料掉落時(shí)線圈電感下降引起的電流變化，從而實(shí)施適當(dāng)?shù)目刂颇軌蚴苟鄰堜摪迥芤来畏畔?。微處理器控制電路集成了可控硅觸發(fā)和電磁鐵吸料工藝控制，取代了以往觸發(fā)電路加PLC控制的模式，使得整個(gè)裝置集成度更高，響應(yīng)速度更快。微處理器控制電路能夠與控制顯示電路通訊，實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)界面，可通過(guò)LED屏顯示參數(shù)和工作狀態(tài)等，替代了以往的機(jī)械開(kāi)關(guān)操作盒，同時(shí)減少了操作盒與控制柜之間的連線。信號(hào)采集電路采用大電阻分壓直接從輸出側(cè)采集，再經(jīng)過(guò)整形和濾波后傳送給微處理器控制電路，省去了同步變壓器等分立元件，節(jié)約了空間，提高了集成度。本實(shí)用新型所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1.基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于包括三相380V電源、四象限變流電路、電流傳感器、控制電源及主控電路，其中: 三相380V電源通過(guò)進(jìn)線銅排連接四象限變流電路，四象限變流電路分別連接主控電路、電流傳感器及阻容吸收電路，電流傳感器通過(guò)出線銅排連接負(fù)載，控制電源連接主控電路； 所述的主控電路包括微處理器控制電路、觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路，其中:微處理器控制電路分別連接觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路；觸發(fā)電路連接四象限變流電路；信號(hào)采集電路連接電流傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于所述的四象限變流電路通過(guò)可控硅構(gòu)成兩組反并聯(lián)全控整流橋，提供勵(lì)磁和退磁的直流電源和有源逆變回路，兩組反并聯(lián)全控整流橋上并聯(lián)設(shè)置緩沖板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于所述的觸發(fā)電路上設(shè)置脈沖觸發(fā)線，脈沖觸發(fā)線檢測(cè)三相380V電源的電壓信號(hào)和直流電壓信號(hào)，將信號(hào)傳遞至信號(hào)采集電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于所述的電流傳感器設(shè)置在輸出端，檢測(cè)輸出的電流信號(hào)，將信號(hào)傳遞至信號(hào)采集電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于所述的信號(hào)采集電路采用大電阻分壓，接收觸發(fā)電路及電流傳感器傳遞的信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、濾波、比例放大，再將交流信號(hào)傳遞至微處理器控制電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，其特征在于所述的微處理器控制電路通過(guò)信號(hào)采集電路接收信號(hào)，進(jìn)行鑒相和檢測(cè)，產(chǎn)生指令，通過(guò)觸發(fā)電路將 指令傳遞至四象限變流電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于微處理器控制的起重電磁鐵智能電控裝置，包括三相380V電源、四象限變流電路、電流傳感器、控制電源及主控電路，其中三相380V電源通過(guò)進(jìn)線銅排連接四象限變流電路，四象限變流電路分別連接主控電路、電流傳感器及阻容吸收電路，電流傳感器通過(guò)出線銅排連接負(fù)載，控制電源連接主控電路；主控電路包括微處理器控制電路、觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路，其中微處理器控制電路分別連接觸發(fā)電路、控制顯示電路及信號(hào)采集電路；觸發(fā)電路連接四象限變流電路；信號(hào)采集電路連接電流傳感器,本實(shí)用新型既克服了接觸器控制的缺點(diǎn)，又能繼承PLC控制的優(yōu)點(diǎn)，并且集成度高，成本低，響應(yīng)快速，同時(shí)功能強(qiáng)大，能夠通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種功能。
文檔編號(hào)B66C1/08GK203095384SQ20132000857
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者彭琨, 申艷聰, 丁巖, 黃軍榮, 趙孝正 申請(qǐng)人:湖南科美達(dá)電氣股份有限公司