一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法技術

本發明專利技術公開了一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，包括以下三種控制：(A)勵磁控制；(B)退磁控制；(C)能量泄放控制；4種具體控制工況如下：(1)一次性吸放板控制；(2)分張放板控制；(3)天車行走連鎖控制；(4)停電保持控制。該控制方法易于實施，能實現復雜的吸放板功能，且安全可靠性高。

【技術實現步驟摘要】
一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法
本專利技術屬于電力電子
，涉及一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法。
技術介紹
電磁鐵是通電產生電磁的一種裝置。在鐵芯的外部纏繞與其功率相匹配的導電繞組，這種通有電流的線圈像磁鐵一樣具有磁性，它也叫做電磁鐵。通常條形或蹄形狀，以使鐵芯更加容易磁化。另外，為了使電磁鐵斷電立即消磁，往往采用消磁較快的的軟鐵或硅鋼材料來制做。這樣的電磁鐵在通電時有磁性，斷電后磁就隨之消失?，F有的技術中，對于電磁特的控制主要是充放磁的控制比較難，現有的技術中有一種是采用變壓器降壓二極管整流，電路包括整流變壓器，二極管整流模塊，接觸器等，采用該方案的缺點是電控柜體積比較大，電路復雜，成本比較貴。另外，在具體的基于電磁鐵的鋼板吸放操作中，不但要實現電磁鐵對鋼板的吸放，還需要充分考慮整個過程的安全性和可靠性，以及如何與行車(又稱天車)配合，以及在出現停電和故障情況下如何保障不發生安全事故。因此，有必要設計一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，該基于直流電磁鐵的吸放板控制方法易于實施，能實現的吸放板功能。專利技術的技術解決方案如下：一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，采用吸放板控制系統，所述的吸放板控制系統包括控制裝置、行車、吊鉤和電磁鐵；吊鉤設置在行車上；電磁鐵設置在吊鉤上，用于吸放鋼板；電磁鐵的勵磁和退磁均受控于控制裝置；所述的控制裝置包括主電路、控制電路和泄放電路；所述的主電路包括三相不可控整流橋、儲能電容支路、均壓電阻支路和H橋逆變器；三相不可控整流橋為6個二極管組成的整流橋；H橋逆變器為由4個IGBT連接而成的2橋臂模塊；儲能電容支路由2個儲能電容C1和C2串聯而成；均壓電阻由2個均壓電阻R2和R3串聯而成；三相不可控整流橋的交流側接三相電源；三相不可控整流橋的直流側與儲能電容支路、均壓電阻支路以及H橋逆變器的直流側并聯；2個儲能電容的連接點與2個均壓電阻的連接點短接；H橋逆變器的交流側(輸出側)為電磁鐵供電；電磁鐵上并聯有泄放電路；控制電路用于控制H橋逆變器中IGBT的通斷；包括以下三種控制：(A)勵磁控制勵磁控制為MCU通過驅動IGBT為電磁鐵供電，勵磁分為強勵磁和弱勵磁；弱勵磁電壓0-DC220V(大于0且小于或等于DC220V)，強勵磁電壓為DC250-500勵磁控制用于吸附鋼板；勵磁控制是指正向勵磁控制，IGBT模塊Q2一直導通，IGBT模塊Q1和Q3交替導通為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；或者，IGBT模塊Q3一直導通，Q2和Q4交替導通，為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；(B)退磁控制退磁控制是指反向勵磁控制，在設備接收到退磁信號后，電控設備為電磁鐵提供反向電壓，加快電磁鐵泄放速度，此時，IGBT模塊Q1一直導通，IGBT模塊Q2和Q4交替導通；或者Q4一直導通，Q1和Q3交替導通。(C)能量泄放控制能量泄放控制為MCU控制所有IGBT閉鎖(或稱為阻斷、截止等)，通過泄放回路釋放能量；針對有開關K2的退磁電路，MCU驅動開關K2閉合，電磁鐵通過電阻R4和K2泄放原本存儲的能量；或電磁鐵通過二極管D7以R4泄放原本存儲的能量；退磁控制用于將吸附的鋼板放落。強勵磁是指主電路輸出DC290V電壓；弱勵磁是指主電路輸出DC220V直流電壓；在三相不可控整流橋輸出側的回路上串聯有軟啟動器；軟啟動器包括并聯的第一接觸器K1和緩沖電阻R1；第一接觸器受控于控制電路；通過軟啟動器實現吸放板控制系統的軟啟動。所述的軟啟動的控制過程為：啟動時，常開開關K1斷開，R1串接在主電路中起到限流電容充電保護作用；啟動完成后(如啟動開始5秒鐘后，或者，設備連接市電后，通過電壓檢測板采集母線電壓，將采集到的電壓信號送到MUC控制單元中進行處理，監測電容充電過程，當電容C1C2充電完成后，表示啟動完成)，MCU控制接觸器得電，K1閉合，使得R1短路，則軟啟動完成。所述的泄放電路為由泄放電阻R4和第二接觸(K2串聯而成的泄放支路；泄放支路與電磁鐵并聯。所述的泄放電路為由泄放電阻R4和泄放二極管D7串聯而成的泄放支路；泄放支路與電磁鐵并聯?？刂齐娐分屑捎蠱CU；MCU連接有手動開關；吸放板控制系統還包括用于檢測電磁鐵兩端電壓的電壓檢測卡，電磁鐵兩端電壓作為反饋信號被采集。MCU與行車控制信號輸出端相連。4種具體控制工況如下：(1)一次性吸放板控制通過手動開關，采用前述的基本控制中的勵磁控制和退磁控制，實現一次性吸放板控制；(2)分張放板控制通過操作手動開關吸附多張鋼板，然后操作另一手動開關，MCU向IGBT發出短時脈沖封鎖；脈沖封鎖：脈沖封鎖就是不發脈沖，不勵磁；具體操作時，按下分張放板按鈕后，停止給電磁鐵正向電壓，人工判斷電磁鐵吊起的最底部的鋼板脫落時，松開分張放板按鈕。設備重新為電磁鐵提供正向電壓。從而使得吸附的最下方的一張或多張鋼板墜落，而其他吸附的鋼板維持吸附；(3)天車行走連鎖控制行書即將行走時，行車向MCU發送有效的行走狀態信號(低電平或高電平信號)，MCU收到該有效的行走狀態信號后，驅動IGBT保持勵磁功能，防止電磁鐵吸附的鋼板墜落引發事故；當所述的走狀態信號失效(如高電平轉變為低電平)后，則MCU能執行退磁控制；即恢復正常的控制(即不受行車狀態干擾的控制)；即行車有效狀態信號能閉鎖MCU的退磁控制功能。(4)停電保持控制當停電或主電路故障時(通過監測整流器輸出側電壓可判斷存在停電或主電路故障)，MCU控制接觸器投入后備電源與三相不可控整流橋輸出側對接，保障電磁鐵勵磁，防止電磁鐵突然失電而造成鋼板墜落事故。吸放板控制系統還包括后備電源以及用于投切后備電源的接觸器，接觸器受控于MCU，當停電或主電路故障時，MCU控制接觸器投入后備電源，保障電磁鐵勵磁供電，防止電磁鐵突然失電而造成鋼板墜落事故。MCU連接有遠程通信模塊，如遠程通信模塊，如3G，4G通信模塊，遙控信號接收模塊等，用于將相關參數傳送到主控室或遠程設備，或者接收遙控信號，實現遙控控制等。MCU連接有鍵盤和顯示屏。主電路中，各電阻的阻值范圍如下：R1：3.3-4ΩR2，R3：5.1K-6K系統包括一鍵盤，所述的鍵盤受控于控制板MCU(DSP)；所述控制板MCU(DSP)用于控制主回路IGBT模塊；所述主回路包括不可控整流，軟啟動器(上電緩沖回路)，儲能電容，均壓電阻，IGBT模塊等；所述電壓檢測卡用于檢測電磁鐵兩端的電壓，實現恒壓控制；所述手動開關用于給定強勵磁信號、弱磁信號、退磁信號等給到控制板；所述泄放回路主要用于為電磁鐵正向勵磁到反向消磁提供泄放回路，防止報過壓故障。所述主回路見圖6所示，所述不可控整流單元包括二極管D1，二極管D2，二極管D3，二級管D4，二級管D5，二極管D6，其中二極管D1和D4，二極管D2和D5，二極管D3和D6分別連接三相電的輸入相電壓；軟啟動器包括直流接觸器K1和上電緩沖電阻R1，其中K1和R1并聯，所述上電緩沖電阻R1連接于二極管D6的陽極和儲能電容C2的負極；儲能電容包括儲能電容C1和儲能電容C2，其中所述儲能電容C1和儲能電容C2組成串聯電路；均壓電阻包括R2和R3，R2和R3組成串聯電路，所述均壓電阻R2和儲能電容C1并本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，其特征在于，采用吸放板控制系統，所述的吸放板控制系統包括控制裝置(1)、行車(2)、吊鉤(3)和電磁鐵(4)；吊鉤設置在行車上；電磁鐵設置在吊鉤上，用于吸放鋼板(5)；電磁鐵的勵磁和退磁均受控于控制裝置；所述的控制裝置包括主電路、控制電路和泄放電路；所述的主電路包括三相不可控整流橋、儲能電容支路、均壓電阻支路和H橋逆變器；三相不可控整流橋為6個二極管組成的整流橋；H橋逆變器為由4個IGBT連接而成的2橋臂模塊；儲能電容支路由2個儲能電容(C1和C2)串聯而成；均壓電阻由2個均壓電阻(R2和R3)串聯而成；三相不可控整流橋的交流側接三相電源；三相不可控整流橋的直流側與儲能電容支路、均壓電阻支路以及H橋逆變器的直流側并聯；2個儲能電容的連接點與2個均壓電阻的連接點短接；H橋逆變器的交流側(輸出側)為電磁鐵供電；電磁鐵上并聯有泄放電路；控制電路用于控制H橋逆變器中IGBT的通斷；包括以下三種控制：(A)勵磁控制勵磁控制為MCU通過驅動IGBT為電磁鐵供電，勵磁分為強勵磁和弱勵磁；弱勵磁電壓0?DC220V，強勵磁電壓為DC250?500；勵磁控制用于吸附鋼板；勵磁控制是指正向勵磁控制，IGBT模塊Q2一直導通，IGBT模塊Q1和Q3交替導通為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；或者，IGBT模塊Q3一直導通，Q2和Q4交替導通，為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；(B)退磁控制退磁控制是指反向勵磁控制，在設備接收到退磁信號后，電控設備為電磁鐵提供反向電壓，加快電磁鐵泄放速度，此時，IGBT模塊Q1一直導通，IGBT模塊Q2和Q4交替導通；或者Q4一直導通，Q1和Q3交替導通。(C)能量泄放控制能量泄放控制為MCU控制所有IGBT閉鎖(或稱為阻斷、截止等)，通過泄放回路釋放能量；退磁控制用于將吸附的鋼板放落。...

【技術特征摘要】
1.一種基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，其特征在于，采用吸放板控制系統，所述的吸放板控制系統包括控制裝置(1)、行車(2)、吊鉤(3)和電磁鐵(4)；吊鉤設置在行車上；電磁鐵設置在吊鉤上，用于吸放鋼板(5)；電磁鐵的勵磁和退磁均受控于控制裝置；所述的控制裝置包括主電路、控制電路和泄放電路；所述的主電路包括三相不可控整流橋、儲能電容支路、均壓電阻支路和H橋逆變器；三相不可控整流橋為6個二極管組成的整流橋；H橋逆變器為由4個IGBT連接而成的2橋臂模塊；儲能電容支路由2個儲能電容(C1和C2)串聯而成；均壓電阻由2個均壓電阻(R2和R3)串聯而成；三相不可控整流橋的交流側接三相電源；三相不可控整流橋的直流側與儲能電容支路、均壓電阻支路以及H橋逆變器的直流側并聯；2個儲能電容的連接點與2個均壓電阻的連接點短接；H橋逆變器的交流側(輸出側)為電磁鐵供電；電磁鐵上并聯有泄放電路；控制電路用于控制H橋逆變器中IGBT的通斷；包括以下三種控制：(A)勵磁控制勵磁控制為MCU通過驅動IGBT為電磁鐵供電，勵磁分為強勵磁和弱勵磁；弱勵磁電壓0-DC220V，強勵磁電壓為DC250-500；勵磁控制用于吸附鋼板；勵磁控制是指正向勵磁控制，IGBT模塊Q2一直導通，IGBT模塊Q1和Q3交替導通為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；或者，IGBT模塊Q3一直導通，Q2和Q4交替導通，為電磁鐵提供脈沖式的工作電壓；(B)退磁控制退磁控制是指反向勵磁控制，在設備接收到退磁信號后，電控設備為電磁鐵提供反向電壓，加快電磁鐵泄放速度，此時，IGBT模塊Q1一直導通，IGBT模塊Q2和Q4交替導通；或者Q4一直導通，Q1和Q3交替導通。(C)能量泄放控制能量泄放控制為MCU控制所有IGBT閉鎖(或稱為阻斷、截止等)，通過泄放回路釋放能量；退磁控制用于將吸附的鋼板放落。2.根據權利要求1所述的基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，其特征在于，強勵磁是指主電路輸出DC290V電壓；弱勵磁是指主電路輸出DC220V直流電壓。3.根據權利要求1所述的基于直流電磁鐵的吸放板控制方法，其特征在于，在三相不可控整流橋輸出側的回路上串聯有軟啟動器；軟啟動器包括并聯的第一接觸器(K1)和緩沖電阻(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁巖，趙孝正，黃軍榮，申艷聰，張?；?/a>，
申請(專利權)人：湖南科美達電氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43