一种抱闸接触器零电流关断电路以及抱闸系统的制作方法

本实用新型涉及，尤其涉及一种抱闸接触器零电流关断电路以及抱闸系统。

背景技术：

在电机驱动、电梯控制等电机抱闸制动场合中，通常利用抱闸接触器来控制抱闸线圈的供电，从而使得电机的抱闸打开和关闭。而抱闸接触器的吸合与断开，往往出现抱闸接触器的触点带电流开关状态，容易带来抱闸接触器拉弧，从而造成抱闸接触器损坏，为解决此问题，现有技术中有两种普遍的解决方法。

第一种方法是增加TVS管，如图1所示，通过增加TVS管提供续流回路。具体为增加图中的TVS4和TVS3。通过采用响应时间为纳秒级的瞬态抑制二极管有效抑制抱闸线圈C在失电的瞬时产生的感应电压；并将抱闸线圈C的接触器电源和工作电源分开设置，使得不在同一点产生连续的冲击，保护整流器免受过压冲击而产生的击穿短路。这种方法由于抱闸系统经常存有通断状态，TVS存在疲劳问题容易损坏，同时TVS管的额定功率高，增加系统的成本。

第二种方法是利用晶体管作为开关器件来取代抱闸接触器，如图2所示。通过控制晶体管开关7来控制抱闸线圈9的供电。这种方法存在的缺陷有：硬件方面，增加了电路30、10、11、12、6等，相对于采用抱闸接触器的方案，硬件成本较高；并且该方案在软件控制时序方面，逻辑控制复杂。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种抱闸接触器零电流关断电路以及抱闸系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种抱闸接触器零电流关断电路，用于断开抱闸线圈的供电，包括：

抱闸接触器,抱闸接触器的线圈与抱闸系统的安全回路、门锁回路、继电器串接，在安全回路、门锁回路、继电器中的任一个断开时，抱闸接触器的线圈失电且抱闸接触器的触点断开；

硬件隔离电路，与抱闸接触器的线圈并联，用于检测抱闸接触器的线圈上的电压状态，并在抱闸接触器的线圈失电后经过硬件延时时间输出停机信号，且所述硬件延时时间小于抱闸接触器的触点断开所需的时间；

抱闸电源，控制端与硬件隔离电路连接，输入端与交流电源连接，输出端与抱闸接触器的触点以及所述抱闸线圈串接，用于将交流电源转换为直流电输出给抱闸线圈，并在接收到所述停机信号时封锁直流电的输出。

在本实用新型所述的抱闸接触器零电流关断电路中，所述硬件隔离电路为由发光二极管和光敏三极管构成的光电耦合器。

在本实用新型所述的抱闸接触器零电流关断电路中，所述抱闸电源包括计时电路、抱闸线圈的强机电压与维持电压的转换电路，所述转换电路在启动时输出强机电压并在计时电路的计时时间到达时输出维持电压，所述计时时间大于抱闸接触器的触点吸合所需的时间。

本实用新型还公开了一种抱闸系统，包括所述的抱闸接触器零电流关断电路。

实施本实用新型的抱闸接触器零电流关断电路以及抱闸系统，具有以下有益效果：本实用新型中抱闸接触器的线圈与安全回路等关联，关联电路断开时抱闸接触器的线圈失电，因此一方面硬件隔离电路产生停机信号给抱闸电源，抱闸电源即可封锁直流电的输出，另一方面抱闸接触器的触点断开，由于硬件隔离电路输出停机信号的硬件延时时间小于抱闸接触器的触点断开所需的时间，因此实现在抱闸电源输出电流为零时抱闸接触器断开，解决拉弧问题，从而减小抱闸接触器失效问题；而且抱闸电源与安全回路等通过硬件隔离电路隔离，系统可靠性高；而且本实用新型电路简单，成本低和控制时序简单。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中增加TVS管实现抱闸接触器零电流关断的原理图；

图2是现有技术中利用晶体管取代抱闸接触器的原理图；

图3是本实用新型的抱闸接触器零电流关断电路的原理图；

图4是本实用新型正常工作时的工作时序图；

图5是本实用新型在系统停机时的工作时序图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

参考图3，是本实用新型的抱闸接触器零电流关断电路的原理图；

本实用新型的抱闸接触器零电流关断电路，用于断开抱闸线圈C2的供电，包括：

抱闸接触器300,抱闸接触器300的线圈C1与抱闸系统的安全回路、门锁回路、继电器Y1串接，在安全回路、门锁回路、继电器Y1中的任一个断开时，抱闸接触器300的线圈C1失电且抱闸接触器300的触点K1断开。

硬件隔离电路200，与抱闸接触器300的线圈C1并联，用于检测抱闸接触器300的线圈C1上的电压状态，并在抱闸接触器的线圈失电后经过硬件延时时间输出停机信号，且所述硬件延时时间小于抱闸接触器300的触点K1断开所需的时间；图中A点电压表示抱闸接触器300的线圈C1上的电压。

抱闸电源100，控制端与硬件隔离电路200连接，输入端与交流电源连接，输出端与抱闸接触器300的触点K1以及所述抱闸线圈C2串接，用于将交流电源转换为直流电输出给抱闸线圈C2，并在接收到所述停机信号时封锁直流电的输出。

一个具体实施例中，所述硬件隔离电路200为由发光二极管和光敏三极管构成的光电耦合器。光电耦合器的输入端即发光二极管的两端，与抱闸接触器300的线圈C1并联。光电耦合器的负输出端与抱闸电源100的GND连接、正输出端输出的电平信号Tz给到抱闸电源100，本实用新型的停机信号即为Tz电平变低的信号。

一个具体实施例中，所述抱闸电源100包括计时电路、抱闸线圈C2的强机电压与维持电压的转换电路，所述转换电路在启动时输出强机电压以促进抱闸接触器300的吸合，并在计时电路的计时时间到达时输出维持电压，所述计时时间大于抱闸接触器300的触点K1吸合所需的时间。

图3中的抱闸线圈C2的供电断开有两种方式，一种是通过断开抱闸接触器300的触点K1，另一种是抱闸电源100直接封锁直流电的输出。本实用新型中为了实现抱闸接触器300零电流关断抱闸线圈C2的供电，在抱闸接触器300关断前首先将抱闸电源100直流电的输出直接封锁，因此后续再断开抱闸接触器300时抱闸电源100输出电流为零。

如图中，抱闸电源100是将220V交流电转换为110V的直流电，该110V的直流电即为强机电压，维持电压小于强机电压；抱闸接触器300控制抱闸线圈C2的供电，抱闸接触器300的线圈C1与安全回路、门锁回路、继电器Y1的状态关联，当安全回路、门锁回路、继电器Y1全部导通的情况下，抱闸接触器300的线圈C1得电，而安全回路、门锁回路、继电器Y1中的任一个断开时，抱闸接触器300的线圈C1失电；硬件隔离电路200通过检测抱闸接触器300的线圈C1的电压状态来检测安全回路、门锁回路、继电器Y1的状态；Tz电平为系统停机标志，Tz电平的延时时间为硬件级别，一般为3ms以内，而抱闸接触器300触点断开时间大于5ms。因此本实用新型即是通过利用Tz电平变为低电平时的延时时间较小的特点，来快速触发抱闸电源100封锁输出，实现在抱闸电源100输出电流为零时抱闸接触器300断开，解决拉弧问题，从而减小抱闸接触器失效问题。

下面结合图4、图5继续说明本实用新型的效果。图4是本实用新型正常工作时的工作时序图；图5是本实用新型在系统停机时的工作时序图。

如图4，电机正常运行时，TZ电平变高，同时抱闸接触器300的线圈C1得电，抱闸电源100输出强机电压(此时由于抱闸接触器300的触点K1还未吸合，抱闸电源100输出电流还是0)，使得抱闸快速打开，抱闸接触器300的触点K1在延时了一定时间后吸合，抱闸电源100输出一较大电流，然后经过一段时间后抱闸电源100输出维持电压，于是抱闸电源100输出一较小电流，此处输出相比于强机电压低的维持电压可以减小损耗。

如图5，电机停机时，抱闸接触器300的线圈C1失电，如图中A点的交流电中断。A点的交流电中断时，一方面，TZ电平经硬件延时时间delay1后变低，于是抱闸电源100封锁输出电压，即输出电压变为0，抱闸电源100输出电流同步变为0；另一方面，在线圈C1失电后经过一小段时间其上的电流趋近零，从此时起抱闸接触器300的触点K1经过一定时间delay2后断开，且断开时间delay2大于硬件延时时间delay1，因此抱闸接触器300的触点K1断开时抱闸接触器300触点流过的电流为0，解决抱闸接触器300拉弧。

相应的，本实用新型还公开了一种抱闸系统，包括如上所述的抱闸接触器零电流关断电路。

综上所述，实施本实用新型的抱闸接触器零电流关断电路以及抱闸系统，具有以下有益效果：本实用新型中抱闸接触器的线圈与安全回路等关联，关联电路断开时抱闸接触器的线圈失电，因此一方面硬件隔离电路产生停机信号给抱闸电源，抱闸电源即可封锁直流电的输出，另一方面抱闸接触器的触点断开，由于硬件隔离电路输出停机信号的硬件延时时间小于抱闸接触器的触点断开所需的时间，因此实现在抱闸电源输出电流为零时抱闸接触器断开，解决拉弧问题，从而减小抱闸接触器失效问题；而且抱闸电源与安全回路等通过硬件隔离电路隔离，系统可靠性高；而且本实用新型电路简单，成本低和控制时序简单。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。