[发明专利]一种节能电磁铁及ATM机钞箱制动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电磁铁领域，特别涉及一种节能的电磁铁以及采用这种节能的电磁铁的ATM机钞箱制动装置。

背景技术

在ATM机的应用中，电磁铁主要用来对一些关键部位的机械结构进行推拉作业，电磁铁通电吸合拉住机械负载使其打开或关闭，断电后便恢复到原来位置。

电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁(electromagnet)。

在ATM机中，控制电磁铁在这一直线推拉做功中，根据ATM机作业流程的不同，每个部位的电磁铁需要连续通电的时间也会随之出现差异，有的通电时间长，有的通电时间短，而结合电磁铁的电气参数，当接通24VDC电压，连续超过一定时间，将会消耗很多的能量，而电磁铁本体的温度将会快速的上升，直至烧毁线圈。

因此，业界推出了不少节能电磁铁，如中国专利公开号CN204441022U公开了一种节能电磁铁，包括壳体、线圈一、线圈二、衔铁组件、螺钉、支架、盖、插头座和手动杆，其中线圈一和线圈二安装在线圈骨架上，线圈骨架和衔铁组件安装在壳体内，插头座和手动杆安装在壳体上侧的盖上。在初始阶段两并联双线圈同时供电，提供较大电磁力，使衔铁组件移到保持位，在保持位靠单线圈提供保持压力。

这种电磁铁在初始两并联双线圈同时供电，提供较大电磁力，使衔铁组件移到保持位，在保持位置靠单线圈提供保持压力，达到节能效果。线圈的产生的热量较小，提高磁铁的可靠度，降低维修次数。

上述电磁铁虽然能够有效地节能，且线圈的产生的热量较小，提高磁铁的可靠度，降低维修次数，但它对电磁铁的结构做了改变，且体积较大。

发明内容

本发明克服目前节能电磁铁的上述不足，本发明提供一种节能电磁铁，并将该节能电磁铁应用于ATM机钞箱制动装置中，该节能电磁傀通过采用PWM控制信号对电源接入到电磁铁导电绕组进行控制，在持续通电过程中，通过减小PWM信号的占空比有效地降低导电绕组中的电流，快速地减少电磁铁的功耗，达到节能目的。

本发明所采用的技术方案是：一种节能电磁铁，包括铁芯和缠绕在铁芯外部的导电绕组、为导电绕组提供电流的电源，设置在电源与导电绕组之间的控制开关，还包括控制控制开关闭合与否的控制装置，所述的控制装置产生的控制信号为控制开关闭合与否PWM信号。

通过控制PWM信号的占空比，可以有效地控制导电绕组中的电流，控制电磁铁的功耗。

本发明还具备如下优选方式：

所述的控制开关为MOS管U16，所述的MOS管U16的源极和漏极分别接电源端和导电绕组的电源输入端，栅极接所述的控制装置的PWM信号输出端。所述的MOS管U16采用型号为IRF5803的P沟道MOSFET。这种MOS管其通过源极的最大电流达到3.4A,导通压降Vgs最小为1V。

所述的控制装置包括输出PWM逻辑信号的处理器、对PWM逻辑信号进行处理生成PWM信号的分压偏置电路；所述的分压偏置电路包括三极管Q15，PWM逻辑信号分别通过电阻R269和电阻R270接所述的三极管Q15的基极和发射极，三极管Q15的发射极接地；高电平通过电阻R265与电阻R268串连后接入到所述的三极管Q15的集电极，在电阻R265与电阻R268之间引出导线接所述的MOS管U16的漏极。在电阻R265与电阻R268之间与所述的MOS管U16的漏极之间的导线上串连有电阻R266，所述的电阻R256、电阻R268和电阻R266的阻值比为100：120：1。所述的三极管Q15的型号为Q8050。所述的电阻R265和电阻R268的阻值比为1：2。

利用三极管Q15用其外围电路可以产生规范的PWM信号，对MOS栅极进行有效地控制。

在所述的电源输出端还设置有保险丝F4。采用一个1.5A的保险管可以对电路进行有铲地保护。

本发明还提供一种ATM机钞箱制动装置，在ATM机芯的控制下对钞箱开闭进行制动，包括电磁铁，所述的电磁铁铁芯和缠绕在铁芯外部的导电绕组、为导电绕组提供电流的电源、设置在电源与导电绕组之间的控制开关、控制控制开关闭合与否的控制装置；

所述的控制开关为型号为IRF5803的MOS管U16，所述的MOS管U16的源极和漏极分别接电源端和导电绕组的电源输入端；