电磁驱动装置制造方法及图纸

一种电磁驱动装置，包括：与电磁铁的线圈串联的切换元件；在预定周期产生脉冲信号的脉冲信号产生器；再生电路；以及延迟电路。所述再生电路从开关部分和切换元件都处于接通状态转换成开关部分为接通而切换元件切断时让一再生电流流通，而当开关部分和切换元件都为切断时使功率吸收元件立即减少再生电流，所述延迟电路在施加的电源电压停止后的一段时间内维持开关部分接通。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一驱动继电器的电磁驱动装置，该继电器用来控制供给负载(如电动汽车)的电力的通断切换。现有技术将参照图8到附图说明图17来说明。图8是说明常规技术中电磁驱动装置构造的电路图。图9(A)～(D)是该电磁驱动装置的时间波形图。其中(A)表示一开关的通状态，(B)表示一脉冲信号的状态，(C)表示流过一线圈的电流的状态，以及(D)表示一接点的状态。图10(A)～(D)是该电磁驱动装置的时间波形图，其中(A)表示在一工作过程中开关的状态从通状态切换到断状态，(B)表示脉冲信号的状态，(C)表示流过线圈的电流的状态，以及(D)表示接点的状态。图11是说明一常规电磁驱动装置的组成电路图。图12(A)～(E)是该电磁驱动系统的时间波形图，其中(A)表示在工作过程中开关的状态从通状态切换到断状态，(B)表示脉冲信号的状态，(C)表示一第二晶体管的状态，(D)表示流过线圈的电流的状态，以及(E)表示接点的状态。图13(A)～(F)是该电磁驱动装置的时间波形图，其中(A)表示在工作过程中开关的状态从通状态变到断状态并再次变到通状态，(B)表示脉冲信号的状态，(C)表示第二晶体管的状态，(D)表示流过线圈的电流的状态，以及(E)和(F)表示接点的状态。图14是说明另一与图8有关的常规技术的电磁驱动装置的组成电路图。图15(A)～(C)是电磁驱动装置的时间波形图，其中(A)表示开关的一通状态，(B)表示流过一线圈的电流的状态，以及(C)表示一接点的状态。图16是说明另一与图11有关的常规技术的电磁驱动装置结构的电路图，图17(A)～(C)是该电磁驱动装置的时间波形图，其中(A)表示一开关的通状态，(B)表示流过一线圈的电流的状态，以及(C)表示一接点的状态。电磁驱动装置早已被用于电动汽车或工业设备中，在该处由一继电器内的电磁铁驱动一用来关闭或打开一接点的插棒以控制供给负载的电力的通断切换。这类常规电磁驱动装置的第一个例子示于图8。这个电磁驱动装置是为一继电器关闭或打开其接点U而配置的。电磁驱动装置包括一场效应晶体管A，与电磁铁的线圈X串联连接、并作为开关元件；一脉冲信号产生电路B，产生脉冲信号用以在预定周期驱动并导通晶体管A；以及一再生电路D，该电路由用作电力吸收元件的二极管C组成，并与线圈X并联连接使得当场效应管A处在断开状态时让再生电流流通。特别，在电源Y和线圈X之间配备有一开关Z。其次，将说明上述电磁驱动装置的工作过程。如图9(A)所示，当开关Z处在接通状态时，从电源Y加一电压至线圈X，让电流流过线圈X。结果，线圈X被励磁。晶体管A在预定周期由来自脉冲信号产生电路B的脉冲信号(图9(B))驱动下导通而产生通断切换(或所谓的斩波工作)其结果使流过线圈X的电流大体上保持恒定(如图9(C)所示)。当晶体管A处在接通状态时，一电流流入线圈X，因而线圈X被励磁。于是，如图9(D)所示，接点被接通或者被维持于接通状态，一电流从电源V流入负载W。当晶体管A关闭时，流过线圈X的电流以线圈X中形成的反电动势作为电源通过流过二极管C而再生。于是，即使晶体管A处在断开状态，线圈X仍被励磁，因而接通接点C或者维持接点U在接通状态(如图9(D)所示)。结果，电流从电源V流到负载W。与之相反，当开关Z在图10(A)的T1时刻被断开时，流过线圈X的电流如图10(C)所示逐渐减少。与此同时，电磁铁的吸力也逐渐减小。当电流减少到低于图10(C)所示的某一预定值11时，接点U在略微延迟后(例如从T1时刻起10msec)在图10D的T2时刻打开，于是切断了从电源V流入负载W的电流。另一常规电磁驱动装置按图14和图15(A)到(C)来说明。在图14中，和图8常规技术的各元件具有大体相同特性的各元件标以相同的字母，只是省略了脉冲信号产生电路。图14装置的工作是当电压加到线圈X时有一直流电流流过而没有再生存在。如果电源Y切断，则有一再生电流流过再生二极管D。如图15(A)到(C)所示，接点U的关闭时间距T1后10msec。同类常规电磁驱动装置的第二个例子示于图11。这个电磁驱动装置是为关闭或打开一继电器的接点U而设置的。该电磁驱动装置包括一与电磁铁的线圈X串联连接的第一场效应晶体管A；一产生脉冲信号用以在预定周期驱动并导通晶体管A的脉冲信号产生电路B；一包括与两个互相并联的第二晶体管E和齐纳二极管F串联的二极管C的再生电路D，它与线圈X并联连接使得在场效应管A处于断开状态时允许一再生电流流动；以及一控制第二晶体管E通断切换的第三晶体管G。特别，在电源Y和线圈X之间配置有开关Z。其次，将说明上述电磁驱动装置的工作过程。与第一个常规例子类似，当开关Z处于接通状态，从电源Y加一电压到线圈X，让一电流流过线圈X。结果，该线圈被励磁。与第一个常规例子一样，由于斩波工作的结果，流过线圈X的电流维持恒定。当晶体管处于断开状态时，流过线圈X的电流以线圈中形成的反电动势作为电源通过流过再生电路D的电流而再生。因此，当开关Z处于接通状态时，线圈X被励磁，从而接通接点U。结果，电流从电源V流到负载W。当开关Z在图12(A)的T3时刻切断时，脉冲信号产生电路B的工作停止(如图12(B)所示)，从而使第一晶体管A关闭。另外，如果开关Z切断，第三晶体管G也关闭，进而使第二晶体管E关闭(如图12(C)所示)。此时，存储在线圈X内的能量产生一电流流过组成再生电路D的齐纳二极管F和二极管C。当开关Z切断时，齐纳二极管F很快地消耗存储在线圈X内的能量，因此由反电动势形成的流过线圈X的电流如图12(D)所示立即减少。因此，当开关Z切断时，流过线圈X的电流立即减少，这样接点U在图12(E)的T4时刻立即断开。结果，从电源V流到负载W的电流被中断。时刻T3和T4之间的间隔(例如0.5msec)比第一个常规例子中时刻T1和T2之间的间隔短。所以，第二个常规例子在切断速度方面比第一个常规例子有所改进。另一个常规电磁驱动装置将按图16和17(A)到(C)进行说明。在图16中，除了省略了脉冲信号产生电路外，其他与图11所示常规技术的各元件具有相同性能的各元件标以同样的字母。图16装置的工作是当电压加于线圈X时，有一直流电流过而无再生存在。如果电源Y切断，一再生电流流过再生二极管D和齐纳二极管F。如图15(A)到(C)所示，接点U切断的时间比时刻T1后0.5msec。在上述第一个常规例子的电磁驱动装置中，当开关Z切断时，流过线圈X的电流以线圈X中形成的反电动势作为电源通过流过二极管D而再生。然而，该电流并不非常迅速地减小，因此通过二极管C继续流过线圈X一段时间。结果，电磁铁维持在接通状态，它可能造成延迟断开继电器接点的危险。更具体说，流过线圈X的电流缓和地减小，而电磁铁的吸力也缓和地减小。因此，继电器的接点的切断速度是低的，从而导致低的切断能力。对于这种低断开速度的情况，即使在由于负载W电路内发生短路需要立即断开接点的情况下，由于接点一时不断开，存在着危险状态的风险。更具体说，例如，在电动汽车发生事故或者工业设备有事故的情况下，短路将造成危险状态，除非作为电源的马达电路内的继电器立即断开。在第二个常规例子的电磁驱动装置中，当开关Z切断时，齐纳二极管F立即消耗存储在线圈X内的能量，由反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁驱动装置，包括：一具有线圈的电磁铁；一再生电路，所述再生电路当施加于所述电磁驱动装置的一电压停止时让一再生电流流通，并且在施加于所述电磁驱动装置的所述电压停止以后经所述预定时间间隔后使所述再生电流衰减；以及一延迟电路，所述延迟电路在施加于所述电磁驱动装置的所述电压停止后的所述预定的时间间隔内保持所述再生电路处于通状态。

【技术特征摘要】
JP 1996-7-31 201423/96;JP 1997-3-31 79971/971.一种电磁驱动装置，包括一具有线圈的电磁铁；一再生电路，所述再生电路当施加于所述电磁驱动装置的一电压停止时让一再生电流流通，并且在施加于所述电磁驱动装置的所述电压停止以后经所述预定时间间隔后使所述再生电流衰减；以及一延迟电路，所述延迟电路在施加于所述电磁驱动装置的所述电压停止后的所述预定的时间间隔内保持所述再生电路处于通状态。2.按照权利要求1所述的电磁驱动装置，还包括一与所述电磁铁的所述线圈串联连接的一切换元件；以及一在预定周期产生一脉冲信号用以接通切换元件的脉冲信号产生电路，其中所述再生电路包括一开关部分和一功率吸收元件组成的一并联电路与一二极管串联连接，以及其中当开关部分和切换元件从所述接通状态成为所述开关部分为接通而所述切换元件为切断时所述再生电路让所述再生电流流向所述线圈，而当所述开关部分和所述切换元件都为切断时所述再生电路使所述功率吸收元件立即减少流过所述电磁铁的所述线圈的所述再生电流。3.按照权利要求2所述的电磁驱动装置，其中开关部分包括一与功率吸收元件并联连接的晶体管；一连接于所述晶体管的基极和集电极之间的光电晶体管；以及一发光以便控制所述光电晶体管的通断切换的发光二极管。4.按照权利要求2所述的电磁驱动装置，其中所述延迟电路包括一电容器和一与之并联的齐纳二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田之广，秋成芳范，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]