专利名称：无触点控制柜的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种给直流大型起重电磁铁提供直流电源并实现控制的控制柜，目的为起重电磁铁的工作提供安全可靠的控制电源。
二背景技术：
传统的起重电磁铁控制柜是靠直流接触器的通、断来控制起重电磁铁线圈的电源的。由于起重电磁铁线圈属于大电感元件，当电磁铁线圈通大电流时会在线圈内储存很大的磁场能量，当电磁铁快速关断时存储在励磁线圈内的巨大能量就要在短时间内释放出来，这种能量的释放形式就是在直流接触器的触点间拉弧，也就是在直流接触器断开时产生巨大火花的现象，所以直流接触器的触点工作短短的一段时间后就烧坏，就需要维护更换触点，给生产维护带来了很大的麻烦，同时在直流接触器触点间拉弧时会在起重电磁铁线圈两端产生高于额定工作电压10倍以上的瞬时高电压，这种高电压对电磁铁线圈的绝缘很不利，很容易击穿电磁铁线圈绝缘。
另外一种起重电磁铁控制柜采用可控硅做为开关元件，而可控硅是控制极不可关断的器件，用可控硅来关断电磁铁线圈，必须在撤去相应的电源后方可实现。而且可控硅的触发还需要一套复杂的电路板，故障率和维修难度都相应提高，并且用可控硅作为开关元件是无抗短路能力的，只要输出线间或电磁铁匝间短路时控制柜主电路很容易烧坏。对于直流接触器换上触点即可工作，在没有检查出短路点时直接换上新的可控硅仍然烧坏，不具有短路保护能力，会给用户或生产带来相当大的麻烦。基于目前这种情况，急需开发一种能稳定工作，无火花、无噪音，便于维护的设备。
三
发明内容
本实用新型的目的就是给起重电磁铁提供一个稳定、可靠的无触点控制柜。本实用新型采用的技术方案是无触点控制柜由交流电源、断路保护器、变压器、整流桥、开关元件、励磁线圈、控制变压器、控制电源组成，本实用新型采用新型绝缘栅双极型晶体管IGBT作为直流电路的开关元件，同时配有控制保护电路。交流电源经断路保护器连接主变压器和控制变压器的初级，主变压器次级接整流桥，整流桥输出正极连接电磁铁励磁线圈，励磁线圈另一端接IGBT模块D极，IGBT的S极接整流桥的负极，组成主控电路；控制变压器次极连接控制电源，控制电源输出端连接IGBT开关元件的G极，输出控制信号，实现通断的控制功能。IGBT是驱动电路、保护功能和主回路集成于一体，集成度高，引出线少，结构简单，安装方便，同时还具有很强的保护功能，如(1)短路保护功能当主回路发生短路时，集电极D电流急剧上升，它的影响会使栅极G和发射极S间的电压，产生一个尖脉冲，这个尖脉冲会进一步增加集电极D电流，形成正反馈效果，为了保护IGBT主电路，在内部栅极G、发射极S间加了一稳压二极管来钳制尖脉冲电压的上升，起到保护作用。(2)过热保护功能内部基板设有温度检测元件，当电流过大温度升高时，内部的测温元件会抑制栅极G的信号，降低集电极D的电流。(3)控制电源欠压保护功能控制电压低于规定值时，进行欠压保护，而且保护的灵敏度也极高，也就是开关速度快，损耗少。当电路和设备发生故障时能在几微秒内断开电路，能保护其它元件和自身不受损坏。
本实用新型的优点就是可以快速关断起重电磁铁回路中的大电流直流电，利用晶体管电路释放电磁铁线圈中储存的能量，避免了电路中的拉弧现象，同时晶体管电路有良好的保护功能，可以耐电流冲击，能够稳定可靠工作。可广泛运用于控制各种起重电磁铁的工作现场。
四
图一为本实用新型的逻辑控制图；图二为本实用新型的电路原理图。
五具体实施方式
本实用新型整套电路由交流电源1、断路保护器2、变压器3、整流桥4、IGBT模块5、励磁线圈6、控制变压器7、控制电源8组成。
为了实现工作稳定、可靠的生产环境，本实用新型在设计方面主要有以下几个方面的特点第一，交流电源1、断路保护器2、变压器3、整流桥4、IGBT模块5、励磁线圈6、组成主控电路，从断路器2后取电由控制变压器7、控制电源8组成控制电路，将控制信号给到IGBT模块5的电路上，以控制IGBT的栅极G。第二，工作时380VAC的三相电源通过断路器2经变压器3、三相全桥整流4 V1～V6整流后给励磁线圈6通直流电，直流电路中加入开关元件IGBT模块5，控制电路通断，控制回路中通过控制变压器7给控制电源8供电，控制信号给到IGBT模块5的电路上，控制IGBT的栅极G，当IGBT模块5的栅极G的电压达15V时就导通构成通电回路，当15V电信号撤去时，IGBT自动关断，切断电流。
权利要求1.一种无触点控制柜，它由交流电源、断路保护器QF、变压器BT1、整流桥V1～V6、开关元件、励磁线圈R、控制变压器BT2、控制电源YZDY组成，其特征是采用IGBT模块作为开关元件，交流电源经断路保护器QF连接变压器BT1、BT2的初级，BT1次级接整流桥V1～V6，整流桥输出正极连接励磁线圈R，励磁线圈R另一端接IGBT模块D极，IGBT的S极接整流桥的负极；BT2次极接控制电源YZDY，YZDY的输出端接IGBT的栅极G。
专利摘要本实用新型公开了一种给直流大型起重电磁铁提供直流电源并实现控制的无触点控制柜，目的为起重电磁铁的工作提供安全可靠的控制电源。控制柜主要电路是由交流电源经断路器、变压器、桥式整流模块和开关无件组成，本实用新型采用新型绝缘栅双极型晶体管IGBT作为开关元件。桥式整流器V1～V6输出负极接IGBT的发射极S极，IGBT集电极D接励磁线圈，V1～V6的输出正极接线圈的另一端构成主要回路，控制电磁铁回路的通断。本实用新型可以代替传统的直流电磁铁控制柜，具有无火花可靠性高、易于维护、对电磁铁使用更可靠的优点。可广泛运用于控制各种起重电磁铁的工作现场。
文档编号B66C1/08GK2698760SQ200420031708
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月21日 优先权日2004年5月21日
发明者张承臣, 吕凤钧, 樊明元, 赵刚, 胡占林 申请人:抚顺隆基磁电设备有限公司