一種柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器，與電磁振動器4電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動器4，使其具備柔性啟動功能；所述防閉塞裝置控制器，包括激振強度控制模塊1、柔性啟動模塊2和功率輸出模塊3，所述功率輸出模塊3對電磁振動器4進行功率輸出。本實用新型由于其柔性啟動特性，可提高鋼質(zhì)料倉、料斗壽命，同時由于可以自由設(shè)定激振強度，可應對不同品種、不同顆粒度、不同潮解度的物料，方便地進行強度調(diào)節(jié)。
【專利說明】一種柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種控制裝置，尤其涉及一種具有柔性啟動功能的電磁防閉塞裝置的控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦山、冶金、化工、建材、機械等領(lǐng)域的鋼質(zhì)料倉、灰斗等的給料、排料過程中，為防止物料由于內(nèi)摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因而引起的堵塞、搭拱現(xiàn)象，加快出料速度，均設(shè)有防閉塞裝置振動器。傳統(tǒng)的振動電機能耗高、故障率高、壽命短。電磁式防閉塞裝置以其高振打力、高效率、低維護、低能耗等優(yōu)點被廣泛應用于粉塊料介質(zhì)料倉，但電磁振動器啟動時，電磁力即時建立，即刻產(chǎn)生額定振動力。大型鋼質(zhì)料倉或灰斗的倉壁質(zhì)量較大，具有一定的剛性，直接施加高強度振動力，對于料倉等設(shè)備并不是有益的，甚至具有較大的破壞作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種具有柔性啟動功能的電磁振動器的控制器，使電磁振動器啟動時，振動強度逐漸增大至設(shè)定值，整個裝置在高效振動、流暢出料的同時，有效地防止直接強力啟動對料倉本體產(chǎn)生的破壞性。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器，與電磁振動器4電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動器4，使其具備柔性啟動功能；
[0006]所述防閉塞裝置控制器，包括激振強度控制模塊1、柔性啟動模塊2和功率輸出模塊3，所述功率輸出模塊3對電磁振動器4進行功率輸出；所述激振強度控制模塊I可設(shè)定輸出電壓有效值以及對應的設(shè)定激振強度；所述柔性啟動模塊2使防閉塞裝置控制器啟動時的輸出電壓有效值自動進行O?設(shè)定輸出電壓有效值的漸變，其晶閘管的導通角從O逐漸上升到給定值，激振強度從O逐漸變化到設(shè)定激振強度，實現(xiàn)電磁振動器4的柔性啟動；
[0007]所述電磁振動器4通過螺栓固定于料倉本體的側(cè)壁上；通過所述防閉塞裝置控制器的控制，使電磁振動器4啟動時的激振強度逐漸上升至設(shè)定激振強度，倉壁本體的振動幅度跟隨其逐漸上升，避免了強烈突發(fā)的破壞性振動；
[0008]作為本實用新型所述的柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器的一種優(yōu)選方案，所述激振強度控制模塊I以西門子晶閘管移相控制芯片TCA785為核心電路(如圖2中Ul所示)，所述功率輸出模塊3為晶閘管SCR等；通過改進所述晶閘管SCR導通角控制腳(晶閘管移相控制芯片TCA785第11腳)連接的外圍電路，得到柔性啟動模塊2(如圖3所示)。
[0009]所述柔性啟動模塊2，即所述晶閘管SCR導通角控制腳連接的外圍電路，包括PNP三極管Q21、第三電阻R3、可變電位器RP1、第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21，所述可變電位器RPl連接振動強度給定端A點，A點又并通過限流電阻R6連接晶閘管SCR導通角控制腳，A點向晶閘管SCR導通角控制腳提供一個預設(shè)給定直流電壓Vll ;當激振強度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波電壓V1大于預設(shè)給定直流電壓Vll時，觸發(fā)信號輸出端輸出相應半周的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)角Φ由Vll的電平控制，Vll的有效范圍為[0.2，Vs-2]，Vll越高，觸發(fā)角Φ越大，晶閘管SCR的導通角α越??；V11越低，觸發(fā)角Φ越小，晶閘管SCR的導通角α越大；ΡΝΡ三極管Q21 —端連接B點及可變電位器RP1、第三電阻R3，一端連接C點及電容C21，另一端連接第一電阻R21、第二電阻R22 ;
[0010]有益效果:本實用新型由于其柔性啟動特性，可提高鋼質(zhì)料倉、料斗壽命，同時由于可以自由設(shè)定激振強度，可應對不同品種、不同顆粒度、不同潮解度的物料，方便地進行強度調(diào)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型使用狀態(tài)電氣連接示意圖；
[0012]圖2為本實用新型控制器中的激振強度控制模塊I和功率輸出模塊3的電路圖(包含負載的電磁振動器4)；
[0013]圖3為本實用新型控制器中的柔性啟動模塊2電路圖；
[0014]圖4為激振強度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波VlO及預設(shè)給定直流電壓Vll ；
[0015]圖5為激振強度控制模塊I輸出的晶閘管觸發(fā)脈沖V15。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017]以除塵出灰斗為例，安裝于鋼質(zhì)灰斗側(cè)壁的電磁振動器4與本實用新型控制器按圖1、圖2連接，每次啟動時，控制器得電，控制晶閘管SCR進行3秒鐘左右的電壓逐漸上升軟啟動，避免了直接啟動對鋼制灰斗焊縫及連接螺栓的沖擊。
[0018]圖2為本實用新型控制器優(yōu)選實施例中的激振強度控制模塊和功率輸出模塊的電路圖(包含負載的電磁振動器)；
[0019]其中:ZL為電磁振動器；
[0020]SCR為單向晶閘管，與外圍電路組成電磁式防閉塞裝置控制器的功率輸出模塊；
[0021]Ul為西門子TCA785晶閘管移相控制芯片，與外圍電路組成電磁式防閉塞裝置控制器的激振強度控制模塊，TCA785第11腳為晶閘管SCR導通角控制腳，通過改進所述TCA785第11腳連接的外圍電路，實現(xiàn)電磁振動器振動強度控制預設(shè)和啟動時的柔性啟動；
[0022]D6為負載續(xù)流二極管，為電磁振動器在關(guān)斷瞬間產(chǎn)生的感生電流提供續(xù)流通道；
[0023]RlO為限流電阻；
[0024]Tl為隔離變壓器，使強電部分與控制電路的弱電部分隔離，并提供交流220V對交流24ν的電壓轉(zhuǎn)換；
[0025]Cl、D1、Rl、D2、C2、C3、C4組成電源尖峰吸收、半波整流、濾波、穩(wěn)壓電路，提供控制電路所需的15ν直流工作電源電壓Vs ；
[0026]U2為光電耦合器，用以進行強弱電隔離；
[0027]L1、R5為TCA785的5腳提供同步電壓信號，D3、D4為同步電壓整形電路；
[0028]TCA785的第6腳為脈沖信號使能端，通過R2接Vs ；
[0029]R9、RP2、C10與TCA785內(nèi)部電路形成鋸齒波電壓VlO及預設(shè)給定直流電壓Vll (見圖4)；
[0030]圖2的A點為振動強度給定端，向晶閘管SCR導通角控制腳(TCA785第11腳)提供一個預設(shè)給定直流電壓Vll (見圖4)，當鋸齒波電壓VlO大于預設(shè)給定直流電壓Vll時，觸發(fā)信號輸出端(TCA785第14、15腳)輸出相應半周的觸發(fā)脈沖，因本本應用只需觸發(fā)單向晶閘管，故只用TCA785第15腳；觸發(fā)角Φ由Vll的電平控制，Vll的有效范圍為[0.2，Vs-2](含義是:V11的取值范圍為從0.2伏電壓到比工作電源電壓Vs低2伏，并且包含0.2伏和Vs-2伏的兩個端值)，V11越高，觸發(fā)角Φ越大，晶閘管SCR的導通角α越小；V11越低，觸發(fā)角Φ越小，晶閘管SCR的導通角α越大。
[0031]C13、C11為給定電壓Vll的抗干擾電容。
[0032]圖3是本實用新型優(yōu)選實施例中的關(guān)鍵的柔性啟動模塊2，它為TCA785的11腳提供啟動過程的軟啟動控制電壓和所需的目標激振強度控制電壓。
[0033]其中:
[0034]電磁振動器正常工作過程段，PNP三極管Q21截至，第三電阻R3、可變電位器RPl通過對直流電源Vs分壓，為TCA785第11腳提供電磁振動器工作過程的強度設(shè)定電壓；通過旋轉(zhuǎn)可變電位器RPl旋鈕，可設(shè)定正常工作時，控制器輸出電壓(有效值)以及對應的設(shè)定激振強度。
[0035]Q21為PNP三極管，第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21為PNP三極管Q21提供啟動偏置。其中第二 R22取值為第三電阻R3的1/10?1/20，啟動時，供電電壓VS建立，由于電容C21的存在，C點電位初始電平為0V，Q21基極獲得一個拉電流，Q21發(fā)射極與集電極間飽和導通，第三電阻R3與第二電阻R22的等效并聯(lián)作用將B電位拉高至接近Vs，A點電位也被拉高，此時觸發(fā)信號輸出端(TCA785第15腳)輸出脈沖的觸發(fā)角Φ最大，接近180度，晶閘管SCR接近截止，此時晶閘管SCR的導通角α接近最小，振動強度最弱；
[0036]隨著電容C21的充電，C點位不斷升高，PNP三極管Q21退出飽和狀態(tài)，進入放大區(qū)，Q21發(fā)射極與集電極間電流逐漸變小，R3與R22的等效并聯(lián)阻值上升，B點電位逐步下降，A點電位開始由高位向設(shè)定值下降。(Α點電位原本是由R3和RPl通過旋鈕調(diào)出的固定值，為TCA785的11腳提供正常工作時的強度控制電壓Vll ;本發(fā)明的關(guān)鍵就是，加入PNP三極管Q21等元器件，使它在啟動時，能提供一個自動變化的值，使控制器在啟動時輸出的觸發(fā)脈沖對應的晶閘管SCR的導通角α由小變大。當PNP三極管Q21完全截至時，柔性啟動控制脫離，啟動完成，進入到正常工作狀態(tài)后，A點電壓僅由R3和RPl分壓決定，為固定值。)
[0037]當C21接近充滿時，C點電位接近Vs，Q21完全截至，相當于R22被等效切出電路，進入由R3、RPl為TCA785第11腳獨立提供預設(shè)給定電壓Vll的正常工作狀態(tài)(控制需要的預設(shè)給定強度，由操作者調(diào)節(jié)電位器RPl得到)。柔性啟動時間T ^ 2*C21*(R22+R21)。
[0038]D21為C21提供泄放回路，以保證重復啟動時，C21能夠再次充電。
[0039]圖5為激振強度控制模塊I輸出的晶閘管觸發(fā)脈沖V15。
[0040]雖然說明書中對本實用新型的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本實用新型的保護范圍。在不脫離本實用新型宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性啟動的電磁式防閉塞裝置控制器，其特征在于，與電磁振動器(4)電氣連接，所述防閉塞裝置控制器控制所述電磁振動器(4)，使其具備柔性啟動功能；所述防閉塞裝置控制器，包括激振強度控制模塊(1)、柔性啟動模塊(2)和功率輸出模塊(3)，所述功率輸出模塊(3 )對電磁振動器(4 )進行功率推動；所述激振強度控制模塊(1)可設(shè)定輸出電壓有效值以及對應的激振強度；所述柔性啟動模塊(2)使防閉塞裝置控制器啟動時的輸出電壓有效值自動進行0?設(shè)定輸出電壓有效值的漸變，其晶閘管的導通角從0逐漸上升到給定值，激振強度從0逐漸變化到設(shè)定激振強度，實現(xiàn)電磁振動器(4)的柔性啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述電磁振動器(4)通過螺栓固定于料倉本體的側(cè)壁上；通過所述防閉塞裝置控制器的控制，電磁振動器(4)啟動時的激振強度逐漸上升至設(shè)定激振強度，倉壁本體的振動幅度跟隨其逐漸上升，避免了強烈的突發(fā)性振動對倉體損傷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述激振強度控制模塊(1)以晶閘管移相控制芯片為核心電路，所述功率輸出模塊(3)為晶閘管SCR ;所述柔性啟動模塊(2)是通過改進晶閘管移相控制芯片外圍電路而得到，使所述晶閘管SCR的導通角在啟動過程中，逐漸增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防閉塞裝置控制器，其特征在于，所述柔性啟動模塊(2)，包括PNP三極管Q21、限流電阻R6、第三電阻R3、可變電位器RP1、第一電阻R21、第二電阻R22和電容C21，所述可變電位器RP1連接振動強度給定端A點并通過限流電阻R6連接到晶閘管SCR導通角控制腳，A點向晶閘管SCR導通角控制腳提供一個預設(shè)給定直流電壓VII ;當激振強度核心電路內(nèi)部形成的鋸齒波電壓V10大于預設(shè)給定直流電壓VII時，觸發(fā)信號輸出端輸出相應半周的觸發(fā)脈沖，觸發(fā)角Φ由預設(shè)給定直流電壓VII的電平控制，其有效范圍為[0.2，Vs-2];通過PNP三極管Q21 —端連接B點及可變電位器RP1、第三電阻R3，一端連接C點及電容C21，另一端連接第一電阻R21、第二電阻R22，實現(xiàn)柔性啟動。
【文檔編號】B06B1/04GK204182557SQ201420627536
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】楊志斌 申請人:南京精誠美珂智能科技有限公司