一种电永磁吸盘短路保护系统的制作方法

本实用新型涉及电永磁控制器技术领域，特别是涉及一种电永磁吸盘短路保护系统。

背景技术：

电永磁吸盘作为一种经济环保的装夹设备在机械制造行业得到了广泛的应用，尤其是作为金属切削工作的加工夹具使用，其既适合普通机床的应用，也适合加工中心的应用。

电磁铁原理的吸盘目前已成为许多机床设备的标配。其利用不同永磁材料的不同特性，通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换，使得永磁磁场在系统内部自身平衡，对外表征为消磁放松状态，即不吸料状态，或释放到电永磁铁的工作磁极面，对外表征为充磁夹紧状态，即吸料状态。由于电永磁线圈通电时间极短，具有节能环保等优点。但是，目前的电永磁吸盘在运行时，仅仅是依靠断路器等产品来防止电永磁吸盘及连接线是否出现短路等情况，并不能提前进行故障的判断和处理，而当出现短路故障时再通过断路器等进行处理可能并不能避免安全事故的发生。

因此，如何提高电永磁吸盘运行的运行安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电永磁吸盘短路保护系统，可以对电永磁吸盘的短路情况作出提前判断和控制，有效提高电永磁吸盘运行的运行安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电永磁吸盘短路保护系统，包括：

与电永磁吸盘的励磁线圈连接的电流传感器；

与所述电流传感器连接的可控硅整流电路；

与所述可控硅整流电路、所述电流传感器以及所述励磁线圈连接，在所述励磁线圈充退磁动作之前，触发所述可控硅整流电路输出第一预设电压，并实时接收所述电流传感器采集的所述励磁线圈中的第一电流，在所述第一电流大于预设电流阈值时判定所述电永磁吸盘的励磁线圈短路，并停止所述可控硅整流电路的触发的控制器。

优选地，还包括与所述控制器连接的第一继电器电路和第二继电器电路，所述第一继电器电路和所述第二继电器电路用于响应所述控制器的控制信号对所述励磁线圈进行充退磁；其中，所述电流传感器与所述励磁线圈的第一端连接，所述第二继电器电路和所述可控硅整流电路连接，所述励磁线圈的第二端通过第一继电器电路与所述控制器连接。

优选地，所述第一预设电压的值不大于5V。

优选地，所述控制器为STM32单片机。

优选地，所述控制器中设有触发测试电流时间控制模块，用于控制触发所述可控硅整流电路输出第一预设电压的时间不大于10ms。

优选地，还包括与所述控制器连接的报警模块，用于在所述控制器判定所述电永磁吸盘的励磁线圈短路时，进行报警。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型实施例所提供的电永磁吸盘短路保护系统，包括：与电永磁吸盘的励磁线圈连接的电流传感器；与电流传感器连接的可控硅整流电路；与可控硅整流电路、电流传感器以及励磁线圈连接，在励磁线圈充退磁动作之前，触发可控硅整流电路输出第一预设电压，并实时接收电流传感器采集的励磁线圈中的第一电流，在第一电流大于预设电流阈值时判定电永磁吸盘的励磁线圈短路，并停止可控硅整流电路的触发的控制器。控制器在励磁线圈充退磁动作之前，触发可控硅整流电路输出一电压，通过负载励磁线圈，然后控制器通过电流传感器对励磁线圈中的电流进行采集，在第一电流大于预设电流阈值时，判断负载励磁线圈发生了短路，即在每次充退磁前对负载励磁线圈的电阻进行了一个精确的判断，如果励磁线圈异常即停止触发励磁电流，实现了短路情况提前保护，防止了短路情况的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘短路保护系统结构示意图；

图2为本实用新型另一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘短路保护系统结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电永磁吸盘短路保护系统，可以对电永磁吸盘的短路情况作出提前判断和控制，有效提高电永磁吸盘运行的运行安全性。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘短路保护系统结构示意图。

本实用新型的一种具体实施方式提供了一种电永磁吸盘短路保护系统，包括：与电永磁吸盘的励磁线圈1连接的电流传感器2；与电流传感器2连接的可控硅整流电路3；与可控硅整流电路3、电流传感器2以及励磁线圈1连接，在励磁线圈1充退磁动作之前，触发可控硅整流电路3输出第一预设电压，并实时接收电流传感器2采集的励磁线圈1中的第一电流，在第一电流大于预设电流阈值时判定电永磁吸盘的励磁线圈短路，并停止可控硅整流电路的触发的控制器4。

发明人研究发现，现有的电永磁吸盘所在控制系统不具备真正意义的短路保护，或是依靠断路器等产品来防止电永磁吸盘及连线是否出现短路等故障，此类保护具有延时保护性，当短路情况发生时，会造成多级断路保护器跳闸或是大面积停电等情况的发生，或是造成连接电缆或是连接器因通过瞬间的大短路电流而损坏。

在本实施方式中，控制器在励磁线圈充退磁动作之前，触发可控硅整流电路输出一电压，以通过负载励磁线圈，然后控制器通过电流传感器对励磁线圈中的电流进行采集，在采集的第一电流大于预设电流阈值时，判断负载励磁线圈发生了短路。对第一电流和预设电流阈值的大小的比较，即在每次充退磁前对负载励磁线圈的电阻进行了一个精确的判断，若第一电流过大则表征此时负载励磁线圈的电阻异常，出现了短路情况，如果励磁线圈异常即停止触发励磁电流，实现了短路情况提前保护，防止了短路情况的发生。因此，对电永磁吸盘的短路情况作出了提前判断和控制，可以有效提高电永磁吸盘运行的运行安全性。

请参考图2，图2为本实用新型另一种具体实施方式所提供的电永磁吸盘短路保护系统电路结构示意图。

在本实用新型一种实施方式中，该系统除却包括电流传感器2、可控硅整流电路3和控制器4之外，还包括与控制器4连接的第一继电器电路5和第二继电器电路6，第一继电器电路5和第二继电器电路6用于响应控制器4的控制信号对励磁线圈1进行充退磁；其中，电流传感器2与励磁线圈1(图中未示出)的第一端P-1连接，第二继电器电路6和可控硅整流电路3连接，励磁线圈1的第二端P+1通过第一继电器电路5与控制器4连接。

其中，第一继电器电路和第二继电器电路作为驱动电路。控制器通过控制第一继电器电路和第二继电器电路的触点进行切换，以控制对励磁线圈的充退磁。因此，由于是控制器控制该两组继电器电路进行充退磁的控制，则可以精确地在充退磁动作之前控制可控硅整流电路输出第一预设电压，而为了防止整个系统中的电路中的检测电流过大而造成器件损坏，因此，第一预设电压不宜过大，在本实施方式中第一预设电压的值不大于5V。进一步地，控制器为STM32单片机，该单片机内置有模数转换器，能够实现对实时电流的精确测量和换算，以测量电流的大小，并与预设电流阈值进行比对。其中，所谓的预设电流阈值根据实际情况进行设定，可以是工作人员根据短路测试等得出的最低允许值。

在上述实施方式的基础上，本实用新型一种实施方式中，控制器中设有触发测试电流时间控制模块，用于控制触发可控硅整流电路输出第一预设电压的时间不大于10ms。在本实施方式中，将控制触发检测的时间控制在10ms内，保证了较短的触发检测时间，因此不会加长充退磁时间。

进一步地，该系统还包括与控制器连接的报警模块，用于在控制器判定电永磁吸盘的励磁线圈短路时，进行报警，以通知工作人员进行检修，保证系统运行的可靠性。

综上所述，本实用新型所提供的电永磁吸盘短路保护系统，在励磁线圈充退磁动作之前，输出一低压，以通过负载励磁线圈，然后对励磁线圈中的电流进行采集，在采集的第一电流大于预设电流阈值时，判断负载励磁线圈发生了短路。对第一电流和预设电流阈值的大小的比较，即在每次充退磁前对负载励磁线圈的电阻进行了一个精确的判断，若第一电流过大则表征此时负载励磁线圈的电阻异常，出现了短路情况，如果励磁线圈异常即停止触发励磁电流，实现了短路情况提前保护，防止了短路情况的发生。因此，对电永磁吸盘的短路情况作出了提前判断和控制，可以有效提高电永磁吸盘运行的运行安全性。

以上对本实用新型所提供一种电永磁吸盘短路保护系统及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。