智能型电永磁吸盘恒流充退磁控制装置制造方法及图纸

智能型电永磁吸盘恒流充退磁控制装置，涉及电永磁吸盘的充、退磁控制技术，以ＭＳＴ３２微处理器控制系统及其控制程序为核心完成各种运行数据的采集、控制算法的运算、并产生相应的脉宽调制控制信号，控制ＩＧＢＴ恒流功率变换电路对电永磁吸盘励磁线圈产生恒定的充、退磁电流与恒定的充、退磁磁场。本实用新型专利技术具有很高的稳定性与控制控制精度，具有多种安全保护措施，具有宽广的输入电源使用范围，实现了磁性吸力的１６级精确控制，并将电永磁吸盘的充退磁效率提升２５％－１５０％，大大地提高了系统可靠性与通用性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电永磁吸盘的充、退磁控制技术，具体为智能型电永磁吸盘恒 流充退磁控制器。
技术介绍
电永磁吸盘是传统电磁吸盘的更新换代产品，它的功能特点是只要经过充磁 后，就可长期保持磁性吸力，不用时可通过退磁去除磁性吸力。只有在充磁或退磁过程 中才需通电，平时工作状态不需通电，这样既可以减少线圈发热而导致工件变形，又可 以节约大量电能，还可以通过控制充磁电流来调节其磁性吸力的大小，避免了工件的拉 伤、变形，已经在机械行业、起重设备、自动化生产线得到大量应用。电永磁吸盘充退 磁控制器是电永磁吸盘必备的核心部件之一，其性能好坏直接影响着电永磁吸盘的整体 性能及使用安全。目前国内、外常用的可控硅移相控制技术与功率管脉宽调制稳压技术 存在如下问题1、控制器输出的励磁能量与电永磁吸盘励磁线圈的回路电抗成反比，极易造成 较小面积的电永磁吸盘因串联励磁线圈数较少、电抗较低获得过大的励磁能量而发热烧 毁，较大面积的电永磁吸盘因串联励磁线圈数较多、电抗较高获得较小的励磁能量而励 磁不足；2、电永磁吸盘的磁性吸力随充磁时的电源电压、环境温度的波动变化较大，无 法对电永磁吸盘的磁性吸力进行精确控制；3、可控硅为电流过零型自然关断器件，当电永磁吸盘励磁线圈出现短路故障时 需等到输出电流为零时才能关断，无法实施快速保护；功率管脉宽调制稳压技术的输出 为恒压特性，当环境温度变化较大时，输出励磁电流波动较大，当电永磁吸盘励磁线圈 出现绝缘故障时，输出电流将急剧增大，极易造成励磁线圈因过热而烧毁；4、当电源电压过高时，进行充、退磁操作易造成电永磁吸盘励磁线圈过热烧 毁，当电源电压过低时，进行充、退磁操作易造成电永磁吸盘因欠励磁而磁力不足或无 法退磁。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供了一种智能型电永磁吸盘恒流 充退磁控制装置。本技术包括电源、MST32微处理器控制系统，所述电源经整流、启动和滤 波电路后分为两路，一路为电源变换电路提供电源，另一路与IGBT恒流功率变换电路连 接，所述IGBT恒流功率变换电路的一个输出端经电流检测电路与通道切换电路连接，所 述通道切换电路设有与电永磁吸盘直接相连的恒流输出端；所述MST32微处理器控制系 统分别与电流检测电路、通道切换电路、IGBT驱动与保护电路、数码显示及驱动电路、 按键输入电路、PLC控制接口电路、RS485通信接口电路、传感器信号变换电路连接。本技术以MST32微处理器控制系统执行磁场信号、移位信号、温度信号和 电流信号的采集、控制和运算，并将MST32微处理器控制系统产生的脉宽调制控制信号 用于控制IGBT恒流功率变换电路对电永磁吸盘励磁线圈产生恒定的充、退电流与恒定的 充、退磁磁场。本技术具有以下特点1、对电永磁吸盘励磁线圈回路进行恒流充、退磁控制，使其充退磁电压与电永 磁吸盘励磁线圈回路的电阻正比，电流始终保持恒定不变，这样就能使对电永磁吸盘励 磁线圈回路进行充、退磁的能量与电永磁吸盘面积成正比(电永磁吸盘面积越大，其励 磁线圈回路串联的励磁线圈数越多，励磁线圈回路的电阻越大)，当环境温度引起电永磁 吸盘励磁线圈回路的电磁参数变化时，充、退磁电流保持恒定，从而使充、退磁磁场强 度保持恒定，用户设计电永磁吸盘励磁线圈回路时，只需简单地设计励磁线圈回路电阻 ^(1.38*输入电源电压-6)/额定电流，而无需再对励磁回路的非线性电感分量进行复杂的 计算与仿真试验；2、在相同输入电压条件下，最高输出平均电压为可控硅移相控制技术的1倍， 可增大电永磁吸盘的充、退磁励磁面积50%以上，提高充、退磁效率25%-150% ；3、具有精确的磁力控制功能，提供能满足各种磁力应用要求的16级可调校磁 力选择控制；4、当电永磁吸盘励磁线圈发生严重短路故障时、具有响应速度优于5uS的快速 关断输出电流的保护性能；当电永磁吸盘励磁线圈出现局部短路故障时，自动降低励磁 电压，维持输出电流恒定不变；当电永磁吸盘励磁线圈出现绝缘故障时，自动终止充、 退磁操作；5、提供能在输入交流电源150VAC-440VAC/45HZ-400HZ (或直流电源 160VDC-600VDC)范围内可靠工作、并具有稳定输出的电永磁吸盘控制装置。本技术具有稳定性高与控制精度好的优势，具有多种安全保护措施，有宽 广的输入电源使用范围，实现了磁性吸力的16级精确控制，在相同输入电压条件下，最 高输出平均电压为可控硅移相控制技术的1倍，可增大励磁面积50%以上，提高充、退 磁效率25% -150%,大大地提高了系统的通用性与可靠性。电源变换电路用于提供系统所需的稳定工作的多种隔离电压，电源变换电路包 括集成电路U7和与所述集成电路U7的漏极串联的耐压劝OOV的功率场效应管Q7，使 U7的转换反激电压由700V提升到1200V伏以上，从而实现电源变换电路在输入电压 160V-600V范围内能安全可靠地工作，电阻R14、R21、R32、D17、D21为Q7提供动 态的偏置电压。附图说明图1为本技术的原理示意图。图2为本技术中MST32微处理器控制系统原理结构图。图3为本技术中电源变换电路与恒流功率转换系统原理结构图。图中1、LED数码显示与驱动电路；2、按键输入电路；3、继电器驱动电 路；4、CPU与传感器电源电路；5、PLC控制接口电路；6、MST32微处理器电路；7、传感器信号调理电路；8、充、退磁运行状态反馈电路；9、RS485数据通信电路；10、 三相桥式整流、启动、滤波与浪涌抑制电路；11、恒流功率变换电路；12、电流检测电 路；13、电源变换电路；14、IGBT驱动与保护电路；15、通道切换电路。具体实施方式如图1所示，本技术包括电源、MST32微处理器控制系统，交流或直流电 源经整流、启动和滤波电路处理后分为两路，一路为电源变换电路提供电源，另一路与 IGBT恒流功率变换电路连接。IGBT恒流功率变换电路的一个输出端经电流检测电路与 通道切换电路连接，通道切换电路设有与电永磁吸盘直接相连的恒流输出端；MST32微 处理器控制系统分别与电流检测电路、通道切换电路、IGBT驱动与保护电路、数码显示 及驱动电路、按键输入电路、PLC控制接口电路、RS485通信接口电路、传感器信号变 换电路连接。如图2所示，MST32微处理器控制系统包括MST32微处理器电路13、LED数 码显示与驱动电路1、按键输入电路2、继电器驱动电路3、PLC控制接口电路5、RS485 数据通信电路9、CPU与传感器电源电路4、磁场传感器、移位传感器、温度传感器、电 流传感器信号调理电路7和充、退磁运行状态反馈电路8。集成电路Ul、U3将MST32微处理器发送的串行信号转换成数码扫描显示信 号，送至数码显示驱动集成电路U2、U4，驱动四位数码管DS1、系统运行状态指示发光 二极管D4-D6;按键S1-S6用于人机参数的设置与控制命令的输入；集成电路U7、U8 接受MST32单片机的信号，用于驱动通道切换的磁保持继电器、启动继电器、运行状态 反馈继电器；集成电路U18、Ull分别为传感器电源变换电路与CPU电源电路；PLC控 制接口电路5中，集成电路U5、U6、U9、U10、U12、U14本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能型电永磁吸盘恒流充退磁控制装置，其特征在于包括电源、ＭＳＴ３２微处理器控制系统，所述电源经整流、启动和滤波电路后分为两路，一路为电源变换电路提供电源，另一路与ＩＧＢＴ恒流功率变换电路连接，所述ＩＧＢＴ恒流功率变换电路的一个输出端经电流检测电路与通道切换电路连接，所述通道切换电路设有与电永磁吸盘直接相连的恒流输出端；所述ＭＳＴ３２微处理器控制系统分别与电流检测电路、通道切换电路、ＩＧＢＴ驱动与保护电路、数码显示及驱动电路、按键输入电路、ＰＬＣ控制接口电路、ＲＳ４８５通信接口电路、传感器信号变换电路连接。

【技术特征摘要】
1.智能型电永磁吸盘恒流充退磁控制装置，其特征在于包括电源、MST32微处理器 控制系统，所述电源经整流、启动和滤波电路后分为两路，一路为电源变换电路提供电 源，另一路与IGBT恒流功率变换电路连接，所述IGBT恒流功率变换电路的一个输出 端经电流检测电路与通道切换电路连接，所述通道切换电路设有与电永磁吸盘直接相连 的恒流输出端；所述MST32...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国荣，
申请(专利权)人：南通茂业电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32