[实用新型]晶闸管斩波器强力开关

说明书

本实用新型公开了一种用于电瓶叉车或电瓶拖车的控制回路的晶闸管斩波器强力开关。

目前，电瓶叉车或拖车已广泛用于化工厂、棉织厂、食品库、冷冻库等特殊场所。这种叉车、拖车用蓄电池作为电源，直流电动机作为动力。过去采用在直流电动机电枢回路串电阻的方法来实现起动、调速，这种方法不但损耗了大量电能，而且起动、调速的平稳性也不很满意，给驾驶带来一定麻烦。现在，这种叉车、拖车已大量采用了晶闸管斩波器，将晶闸管作为开关串联在直流电源和电动机之间，通过晶闸管的导通和关断发出一系列幅值相同的电压脉冲加到电动机的两端，改变脉冲的宽度和频率就可改变加到电动机两端的平均电压，从而达到起动、调速的目的。这种方法可节约电能25～30％，而且能比较容易地实现平稳起动、无级调速。我们参考了日本小松株式会社80年代的产品实物，对它进行了改进。这种电瓶叉车、拖车的晶闸管的控制回路由稳压电源、主令控制器、主付脉冲发生器、主付脉冲功率放大器、失控保护电路、反馈电路等组成。叉车、拖车的负载电流大小，经反馈电路反馈到控制回路与主令控制信号一起控制主付脉冲发生器，从而将晶闸管输出电压脉冲的频率和脉宽有机地结合在一起，实现自动“调频、调宽”。但是，这种方法也存在下列不足之处，当电动机进入全速运行时，主回路的晶闸管一直处在导通状态，这时晶闸管的管压降大约3V左右，全速时电流约为200A，晶闸管消耗的电功率有600W左右，电瓶叉车、拖车有一半以上的时间是在全速运行，这样要消耗大量电能，使晶闸管的温升升高、使用寿命降低，电瓶输出的电压也不能全部加到电动机两端。

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的缺点，提供一种强力开关。当电动机进入全速运行时，自动将主回路中的晶闸管斩波器短路，并且，使控制回路中主付脉冲发生器停发主脉冲，从而使主回路中主晶闸管关断。

本实用新型的目的是这样实现的，由底板、安装在底板上的电子电路和由电子电路控制的接触器J组成的本实用新型，电子电路的输入端与主令控制器相连，电子电路将输入信号u经放大器放大、电压比较器比较后，输出高电平“1”或低电平“0”，该信号经门电路整形器1整形、延时电路1延时，再经门电路整形器2整形，输出信号分为两路。一路经延时电路2延时，门电路整形器3整形，输出信号M，该信号输入晶闸管斩波器控制回路中的主付脉冲发生器，控制主付脉冲发生器；另一路经延时电路3延时、门电路整形器4整形，输出信号控制接触器J，接触器J的常开触点并联在主回路中晶闸管斩波器的两端。它的特殊之处在于，放大器由集成运算放大器A₁和电阻R₁、R₂、R₃、R₄组成。电阻R₁一端与反相输入端连接，另一端为输入信号u的输入端。电阻R₂与电阻R₄串联，R₂的一端与直流电源相连，R₄的一端接“地”，R₂与R₄的公共端与正相输入端相连。电阻R₃的一端与反相输入端相连，R₃的另一端与输出端相连。适当选择各元件的参数，使集成运算放大器A₁工作在放大状态，电压比较器由集成运算放大器A₂和电阻R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀组成。电阻R₅与电阻R₆串联，R₅的一端与集成运算放大器A₁的输出端连接，R₆的一端接“地”，R₅与R₆的公共端与电压比较器正相输入端连接。电阻R₇和电阻R₈串联，R₇的一端与直流电源连接，电阻R₈的一端接“地”，R₇与R₈的公共端与电压比较器反相输入端连接。电阻R₉一端与电压比较器正相输入端连接，R₉的另一端与电压比较器输出端连接。电阻R₁₀一端与电压比较器输出端连接，另一端接“地”。R₉》R₅，R₉》R₆，适当选择各元件的参数，使集成运算放大器A₂工作在截止和饱和状态；门电路整形器1、门电路整形器3、门电路整形器4分别都由2个反相器串联组成，门电路整形器2由6个反相器组成，且有两个输出端；延时电路1由电阻R₁₁、电阻R₁₂、二极管D₁和电容器C₂组成，二极管D₁的负极与门电路整形器1的输出端相连，二极管D₁正端与电阻R₁₁串联后再与电阻R₁₂并联，电容器C₂的一端与电阻R₁₁和R₁₂的公共端相连，另一端接“地”。R₁₂》R₁₁；延时电路2由电阻R₁₆、电阻R₁₇、二极管D₂、二极管D₃和电容器C₃组成，二极管D₂和电阻R₁₆的串联电路与二极管D₃和电阻R₁₇的串联电路并联，门电路整形器2的输出端与二极管D₂的负极和二极管D₃的正极相连，电容器C₃的一端与电阻R₁₆和电阻R₁₇的公共端相连，另一端接“地”。延时电路3由电阻R₁₈、电阻R₁₉、二极管D₄、二极管D₅和电容器C₄组成，二极管D₄和电阻R₁₈的串联电路与二极管D₅和电阻R₁₉的串联电路并联，门电路整形器2的输出端与二极管D₄的负极和二极管D₅的正极相连，电容器C₄的一端与电阻R₁₈和电阻R₁₉的公共端相连，另一端接“地”。R₁₇·C₃＜R₁₉·C₄，R₁₈·C₄＜R₁₆·C₃。