专利名称：逻辑无环流四象限无触点控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及综合性电控领域，尤其指涉及拖动、钢铁、造船等行业吊运钢坯、 钢板、废钢、钢带卷等的设备所用的逻辑无环流四象限无触点控制系统。
背景技术：
国内各钢铁公司、大型港口、码头、造船厂都使用大量的电磁铁来吊运钢坯、钢板、 废钢、钢带卷等物料。因此电磁铁及其配套的电控系统也应用相当广泛。传统的电磁铁电 控系统采用变压器降压，二极管整流以及直流接触器的通断来控制电磁铁的吸料和放料动 作。这一传统的技术控制电磁铁存在以下缺陷。第一不节能，采用电阻发热来吸收电磁铁 的贮能。第二 主元器件使用寿命短，在吸料和放料的转换过程中，容易产生高压拉弧，将输 出接触器的触头烧毁。第三放料时间长，由于采用电阻吸收电磁铁的贮能，所以电磁铁在 断电后其电流下降速度慢，导致放料速度慢工作效率不高。第四电路复杂、器件繁多导致 设备维护困难。
发明内容本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一 种采用高速单片机控制、双组可控硅桥作为整流器件来实现电磁铁的吸料和放料动作的逻 辑无环流四象限无触点控制系统。本实用新型的技术方案是构造一种逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特点包 括四象限控制板、整流器件、过压保护装置、保护电路；其中整流器件为双组可控硅 桥式整流，由一组可控硅单元MTC1、MTC2、MTC3组成正向整流桥，再由另一组可控硅单元 MTC4、MTC5组成反向整流桥；所述的四象限控制板MF9080接入三相同步波形和控制电源，采样后输出电压或 电流，通过单片机得到触发波形接至可控硅，实现电磁铁吸放料。本实用新型的优点及有益效果1、节能，在吸料放料转换过程中，将电磁铁的贮能反馈回电网。而不像传统电控 将贮能消耗在电阻上。2、使用寿命长，整个吸料放料过程中，主回路上没有接触器分合。不会出现拉弧现象。3、快速实现吸放料过程，放料过程中有快速失磁环节。将电磁铁贮能快速反馈至 电网。整个放料过程小于2秒即可。4、稳定性好，采用电压或电流闭控制，输出参数不会随电网电压波动而变化。传统 电路采用变压器控制，输出参数随电网波动。5、电路简单、维护方便，整个柜体内元器件少、布线简单。维护相当方便。6、参数设置方便简单，可以用手执操作器或电脑设置电路板的参数。随时精准修改输出参数和控制方法。7、可以方便地实现强励磁控制，采用强励磁控制只需修改电路板上的参数即可。8、能实现联网控制，电路板上有RS485通信口。可以和PLC等控制器实现通信。
附图是本实用新型用原理图。
具体实施方式
由附图可知，本实用新型一种逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特点包括四象限控制板、整流器件、过压保护装置、保护电路；其中整流器件为双组可控硅 桥式整流，由一组可控硅单元MTC1、MTC2、MTC3组成正向整流桥，再由另一组可控硅单元 MTC4、MTC5组成反向整流桥；所述的四象限控制板MF9080接入三相同步波形和控制电源，采样后输出电压或 电流，通过单片机得到触发波形接至可控硅，实现电磁铁吸放料。本实用新型所述的可控硅整流器件由三相电源U1、VI、W1、通过断路器Ql和熔断 器F1、F2后接至第一可控硅单元MTC1、第二可控硅单元MTC2、第三可控硅单元MTC3、第四可 控硅单元MTC4、第五可控硅单元MTC5，再由第一可控硅单元MTCl、第二可控硅单元MTC2、 第三可控硅单元MTC3、第四可控硅单元MTC4、第五可控硅单元MTC5接至电磁铁。四象限控 制板MF9080通过第7接线脚CN7接入三相同步波形，第10接线脚CNlO控制吸放料，第8 接线脚CN8接入控制电源，第9接线脚CN9采样输出电压或电流值，第一接线脚CNl、第二接 线脚CN2、第三接线脚CN3、第四接线脚CN4、第五接线脚CN5、第六接线脚CN6输出正组触发 脉冲至第一可控硅单元MTC1、第二可控硅单元MTC2、第三可控硅单元MTC3和第3，接线脚 CN3’、第4’接线脚CN4’、第5’接线脚CN5’、第6’接线脚CN6’，且输出反组触发脉冲至第四 可控硅单元MTC4和第五可控硅单元MTC5。控制系统电路中设有过压第一保护装置RVl和 第二保护装置RV2，由电阻Rl和二极管Dl及开关Kl组成一个保护电路，系统中还设有第一 冷却风扇Ml和第二冷却风扇M2。电路板MF9080对三相电源波形采样，得到三相触发的同步波形。再结合检测直流 输出电压值。通过单片机计算出触发角的大小，从而得到触发波形。触发波形通过脉冲变 压器隔离输出到可控硅。其吸料和放料过程如下描述。励磁吸料时，MTCl、MTC2及MTC3工作在第一象限整流，输出正向电压，此时电磁励 磁吸料。放料命令时，由于电磁铁是大电感负载，因此首先使MTC1、MTC2及MTC3工作在第 二象限，处于逆变状态，将电磁铁中贮的能量迅速反馈回电网，这样电磁铁可以快速失磁。 然后反向整流桥MTC4、MTC5工作，使电路工作在第三象限，控制电路输出反向的直流电，将 电磁铁中的剩磁消掉。最后，反向整流桥MTC4、MTC5工作在第四象限，将反向消磁时电磁铁 内的贮能反馈回电网。这样电磁铁就实现了放料过程。本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非 对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工 程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护 范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求一种逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特征在于包括四象限控制板、整流器件、过压保护装置、保护电路；其中整流器件为双组可控硅桥式整流，由一组可控硅单元(MTC1、MTC2、MTC3)组成正向整流桥，再由另一组可控硅单元(MTC4、MTC5)组成反向整流桥；所述的四象限控制板(MF9080)接入三相同步波形和控制电源，采样后输出电压或电流，通过单片机得到触发波形接至可控硅，实现电磁铁吸放料。
2.根据权利要求1所述的逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特征在于所述的可控 硅整流器件由三相电源(U1、V1、W1、)通过断路器(Ql)和熔断器(F1、F2)后接至第一可控 硅单元(MTCl)、第二可控硅单元(MTC2)、第三可控硅单元(MTC3)、第四可控硅单元(MTC4)、 第五可控硅单元(MTC5)，再由第一可控硅单元(MTCl)、第二可控硅单元(MTC2)、第三可控 硅单元(MTC3)、第四可控硅单元(MTC4)、第五可控硅单元(MTC5)接至电磁铁。
3.根据权利要求1所述的逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特征在于所述的四象 限控制板(MF9080)通过第7接线脚(CN7)接入三相同步波形，第10接线脚(CNlO)控制吸 放料，第8接线脚(CN8)接入控制电源，第9接线脚(CN9)采样输出电压或电流值，第一接 线脚(CNl)、第二接线脚(CN2)、第三接线脚(CN3)、第四接线脚(CN4)、第五接线脚(CN5)、第 六接线脚(CN6)输出正组触发脉冲至第一可控硅单元(MTCl)、第二可控硅单元(MTC2)、第 三可控硅单元(MTC3)和第3，接线脚(CN3，)、第4，接线脚(CN4，)、第5，接线脚(CN5，)、 第6’接线脚(CN6’)，且输出反组触发脉冲至第四可控硅单元(MTC4)和第五可控硅单元 (MTC5)。
4.根据权利要求1所述的逻辑无环流四象限无触点控制系统，其特征在于所述的控 制系统电路中设有过压第一保护装置(RVl)和第二保护装置(RV2)，由电阻(Rl)和二极管 (Dl)及开关(Kl)组成一个保护电路，系统中还设有第一冷却风扇(Ml)和第二冷却风扇 (M2)。
专利摘要本实用新型涉及综合性电控领域，尤其指涉及拖动、钢铁、造船等行业吊运钢坯、钢板、废钢、钢带卷等的设备所用的逻辑无环流四象限无触点控制系统。它包括四象限控制板、整流器件、过压保护装置、保护电路；其中整流器件为双组可控硅桥式整流，由一组可控硅单元组成正向整流桥，再由另一组可控硅单元组成反向整流桥；所述的四象限控制板接入三相同步波形和控制电源，采样后输出电压或电流，通过单片机得到触发波形接至可控硅，实现电磁铁吸放料。本实用新型具有节能，使用寿命长，快速实现吸放料过程，稳定性好，电路简单、维护方便，参数设置方便简单，可以方便地实现强励磁控制并能实现联网控制。
文档编号H02M1/32GK201750353SQ20102022034
公开日2011年2月16日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者伏军 申请人:岳阳强力电磁设备有限公司