專利名稱：起重磁鐵驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重磁鐵驅(qū)動電路。
技術(shù)背景一般，我們知道貨物裝卸作業(yè)或建筑作業(yè)等中提起鐵片用的起重 磁鐵。起重磁鐵除了作為工廠等的設(shè)備外，有時還裝載在車輛上。使 用起重磁鐵時，流過某一方向的電流使起重磁鐵勵磁，吸著鐵片提起。 而當(dāng)放下鐵片時，流過相反方向的電流將起重磁鐵消磁。圖3為表示驅(qū)動起重磁鐵用的現(xiàn)有技術(shù)的電路的電路圖。驅(qū)動電 路100具備將三相交流電源ACG輸出的交流電源電壓變換成直流電 源電壓的由多個二極管101a構(gòu)成的直流變換部101、以及與該直流 變換部101連接，控制流過起重磁鐵102的勵磁電流的流向的H型 電橋電路103。 H型電橋電路103中配置有4個晶體管103a 103d， 在圖3中，當(dāng)晶體管103a和103d導(dǎo)通時，起重磁鐵102中流過電流 IA。而當(dāng)晶體管103b和103c導(dǎo)通時，起重磁鐵102中流過與電流U 流向相反的電流Ie。當(dāng)起重磁鐵102中流過的電流停止時，起重磁鐵中積蓄反電動勢 引起的某種程度大小的能量。因此，為了快速切換起重磁鐵102中流 過的電流的流向，有必要高效率地釋放該積蓄的能量。因此在驅(qū)動電 路100中，在H型電橋電路103的每一個晶體管103a 103d的集電 極-發(fā)射極之間配置二極管104a 104d。并且，與H型電橋電路103 并聯(lián)配置有電容器105。由此，在例如晶體管103a和103d在接通狀 態(tài)之后變成非接通狀態(tài)時，積蓄能量產(chǎn)生的電流從起重磁鐵102經(jīng)過二極管104c被電容器105吸收，成為再次勵磁時使用的直流電力。 另外，作為驅(qū)動起重磁鐵的電路的其他例，有專利文獻(xiàn)l、 2所公開的例子。[專利文獻(xiàn)1]日本特開2000-143138 [專利文獻(xiàn)2] 日本特開2002-359112但是，圖3所示的驅(qū)動電路100存在以下問題。例如，在起重磁 鐵及其驅(qū)動裝置安裝到車輛上的情況下，為了不妨礙車輛的可見性或 設(shè)計(jì)自由度，要求驅(qū)動裝置要進(jìn)一步小型化。另外，由于起重磁鐵中 流過大到幾十安培(例如70A)的大電流，因此圖3所示的驅(qū)動電路 100中吸收積蓄能量用的電容器105必須是大容量(例如0.18F)的 電容，使安裝驅(qū)動電路100的驅(qū)動裝置大型化了。另外，為了解決現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動電路中這樣的問題，例如專利文 獻(xiàn)1所記載的電路具備與H型電橋電路并聯(lián)的變阻器，并且具備與 該變阻器并聯(lián)連接且彼此串聯(lián)連接的電阻元件和開關(guān)。因此，由變阻 器和電阻元件吸收起重磁鐵的積蓄能量。但是，由于在該電路中時間 控制與電阻元件串聯(lián)設(shè)置的開關(guān)，因此在開關(guān)接通之前流過變阻器的 電流量過大，有使變阻器破壞的危險(xiǎn)，存在可靠性的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述問題，其目的是要提供一種能夠小型化并且 具有高的可靠性的起重磁鐵驅(qū)動電路。為了解決上述問題，本發(fā)明的起重磁鐵驅(qū)動電路，用于給起重磁 鐵提供勵磁電流，其特征在于，具備將交流電源提供的交流電源電 壓變換成直流電源電壓，將該直流電源電壓提供給正側(cè)輸出端與負(fù)側(cè) 輸出端之間的直流變換部；與直流變換部的正側(cè)輸出端電連接的正側(cè) 電源線；與直流變換部的負(fù)側(cè)輸出端電連接的負(fù)側(cè)電源線；電連接在 正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源線之間，結(jié)構(gòu)中包含至少4個晶體管以及電連接在該至少4個的晶體管的每個的集電極-發(fā)射極之間的至少4個整流元件，控制向起重磁鐵的勵磁電流的方向的H型電橋電路；具有 電連接在正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源線之間，并且彼此串聯(lián)連接的電阻元 件和開關(guān)元件以及相對于電阻元件和開關(guān)元件并聯(lián)連接的電容元件， 當(dāng)切換勵磁電流的方向時吸收積蓄在起重磁鐵中的能量的能量吸收單元；測量H型電橋電路與能量吸收單元之間的正側(cè)電源線中流過 的電流的方向和大小的電流測量單元、和測量正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源 線之間的電位差的電位差測量單元中的至少一個測量單元；以及，根 據(jù)電流的方向和大小以及電位差中的至少一個測量結(jié)果控制能量吸 收單元的開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的控制單元。上述起重磁鐵驅(qū)動電路這樣動作。首先，H型電橋電路的至少4 個晶體管中的2個晶體管導(dǎo)通，由此來自直流變換部的電流電流(勵 磁電流)依次流過正側(cè)電源線、起重磁鐵和負(fù)側(cè)電源線。然后，當(dāng)晶 體管變成不通，勵磁電流停止，起重磁鐵中產(chǎn)生積蓄能量時，該積蓄 能量產(chǎn)生的電流通過整流元件和正側(cè)電源線流向能量吸收單元。此 時，在控制單元使能量吸收單元的開關(guān)元件導(dǎo)通之前的短暫時間內(nèi)， 積蓄能量產(chǎn)生的電流流向電容元件。然后，當(dāng)控制單元使能量吸收單 元的開關(guān)元件導(dǎo)通時，積蓄能量產(chǎn)生的電流基本上被電阻元件消耗 了。因此，如果釆用上述起重磁鐵驅(qū)動電路，與例如圖3所示的現(xiàn)有 技術(shù)的驅(qū)動電路相比較，由于能夠大幅度地降低電容元件的容量，因 此能夠使驅(qū)動裝置小型化。并且，如上所述，積蓄能量產(chǎn)生的電流通過正側(cè)電源線流向能量 吸收單元。因此，起重磁鐵驅(qū)動電路通過在正側(cè)電源線中具備電流測 量單元，測量該積蓄能量產(chǎn)生的電流的方向和大小，能夠精度良好地 知道積蓄能量產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時刻或消失時刻。并且，當(dāng)積蓄能量 產(chǎn)生的電流流向電容元件時，該電容元件兩端的電壓逐漸增高。因此， 起重磁鐵驅(qū)動電路具備電位差測量單元，通過測量正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)^電源線之間的電位差即電容元件的兩端電壓，能夠精度良好地知道積 蓄能量產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時刻或消失時刻。如果采用上述起重磁鐵驅(qū) 動電路，由于控制單元根據(jù)電流測量單元測量的電流的大小和方向以 及電位差測量單元測量的電位差中的至少一個測量結(jié)果、控制能量吸 收單元的開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)，因此控制單元能夠在電容元件的兩端 電壓變成過大之前使開關(guān)元件導(dǎo)通，使積蓄能量產(chǎn)生的電流流向電阻 元件。由此，能夠提供可靠性比例如專利文獻(xiàn)l中所記載的電路高的 起重磁鐵驅(qū)動電路。并且，也可以是起重磁鐵驅(qū)動電路具備電流測量單元，當(dāng)正側(cè)電 源線中產(chǎn)生從H型電橋電路流向能量吸收單元的電流時，控制單元 使開關(guān)元件導(dǎo)通?；蛘咭部梢允瞧鹬卮盆F驅(qū)動電路具備電位差測量單 元，當(dāng)正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源線之間的電位差達(dá)到預(yù)定的第1閾值以 上時，控制單元使開關(guān)元件導(dǎo)通。如果采用這些起重磁鐵驅(qū)動電路， 能夠精度良好地掌握積蓄能量產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時刻，能夠使積蓄能 量產(chǎn)生的電流適時地流向能量吸收單元的電阻元件。并且，也可以是起重磁鐵驅(qū)動電路具備電流測量單元，，在開關(guān)元件導(dǎo)通后，當(dāng)正側(cè)電源線中從H型電橋電路流向能量吸收單元的電 流的大小在預(yù)定的第2閾值以下時，控制單元使開關(guān)元件不通。或者 也可以是起重磁鐵驅(qū)動電路具備電位差測量單元；在幵關(guān)元件導(dǎo)通 后，當(dāng)正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源線之間的電位差在預(yù)定的第3閾值以下 時，控制單元使開關(guān)元件不通。如果采用這些起重磁鐵驅(qū)動電路，能 夠精度良好地掌握積蓄能量產(chǎn)生的電流的消失時刻，能夠快速地使與 勵磁電流反向的消磁電流流向起重磁鐵。發(fā)明的效果如果采用本發(fā)明，能夠提供一種能夠小型化、并且 具有高的可靠性的起重磁鐵驅(qū)動電路。


圖1是表示本發(fā)明的起重磁鐵驅(qū)動電路的一個實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的 電路圖。圖2中(a)為表示施加到起重磁鐵兩端的電壓的時間波形的曲線圖；(b)為表示正側(cè)電源線中的H型電橋電路與能量吸收單元之 間的電流量的時間波形的曲線圖；(c)為表示正側(cè)電源線與負(fù)側(cè)電源線之間的電位差的時間波形的曲線圖。圖3是表示驅(qū)動起重磁鐵用的現(xiàn)有技術(shù)的電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的起重磁鐵驅(qū)動電路的實(shí)施方式。 另外，在

中，同一要素添加相同的附圖標(biāo)記，省略重復(fù)說明。 并且，在以下的說明中，晶體管包括雙極型晶體管和場效應(yīng)型晶體管(FET)這兩者。當(dāng)晶體管為FET時，基極改稱為柵極，集電極改稱 為漏極，發(fā)射機(jī)改稱為源極。圖1為表示本發(fā)明的起重磁鐵驅(qū)動電路的一個實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的 電路圖。如果參照圖l，本實(shí)施方式的起重磁鐵驅(qū)動電路(以下稱為 "磁鐵驅(qū)動電路")l是給起重磁鐵2提供勵磁電流用的電路，具備: 直流變換部3、 H型電橋電路4、能量吸收單元5、控制單元6、正側(cè) 電源線7、負(fù)側(cè)電源線8、電流測量單元9和電位差測量單元10。直流變換部3為將三相交流電源ACG提供的交流電源電壓 VAC1 VAC3變換成直流電源電壓VDC的電路部分。直流變換部3具有 正側(cè)輸出端3a和負(fù)側(cè)輸出端3b，將生成的直流電源電壓Voc提供給 正側(cè)輸出端3a和負(fù)側(cè)輸出端3b之間。本實(shí)施方式的直流變換部3由包括6個二極管31a 31f的電橋 電路構(gòu)成，進(jìn)行三相全波整流。具體為，二極管31a 31f中的二極 管31a與31b串聯(lián)連接，二極管31c與3Id串聯(lián)連接，二極管31e與 31f串聯(lián)連接。并且，二極管31a和31b構(gòu)成的組、二極管31c和31d構(gòu)成的組、與二極管31e和31f構(gòu)成的組互相并聯(lián)連接。并且，這些 二極管組的陰極側(cè)的一端與正側(cè)輸出端3a電連接，陽極側(cè)的另一端 與負(fù)側(cè)輸出端3b電連接。并且，二極管31a和二極管31b之間，電連接有從三相交流電源 ACG中的一相電源端子延伸的交流電源線lla。 二極管31c與二極管 31d之間電連接有從三相交流電源ACG中的另一相電源端子延伸的 交流電源線llb。 二極管31e與二極管31f之間電連接有從三相交流 電源ACG中的再另一相電源端子延伸的交流電源線llc。另外，交 流變換電路除此以外還可以由例如使用了可控硅整流器的純電橋電 路或使用了二極管和可控硅整流器的混合電橋電路構(gòu)成。在直流變換 電路由純電橋電路或混合電橋電路構(gòu)成的情況下，可控硅整流器由圖 中沒有表示的相位控制電路在預(yù)定的控制角內(nèi)控制相位。正側(cè)電源線7和負(fù)側(cè)電源線8為給起重磁鐵2提供勵磁電流用的 配線。正側(cè)電源線7的一端與直流變換部3的正側(cè)輸出端3a電連接。 并且，負(fù)側(cè)電源線8的一端與直流變換部3的負(fù)側(cè)輸出端3b電連接。H型電橋電路4為控制提供給起重磁鐵2的勵磁電流的方向的電 路部分。H型電橋電路4由包括4個npn型晶體管41a 41d、電連 接在這4個晶體管41a 41d每一個的集電極-發(fā)射極之間的4個二極 管(整流元件)42a 42d、連接給起重磁鐵2提供勵磁電流的電線 12a和12b的端子43a和43b的H型電橋電路構(gòu)成。具體為，晶體管41a的集電極與正側(cè)電源線7電連接，晶體管41a 的發(fā)射極與端子43a電連接。晶體管41b的集電極與端子43a電連接， 晶體管4lb的發(fā)射極與負(fù)側(cè)電源線8電連接。晶體管41c的集電極與 正側(cè)電源線7電連接，晶體管41c的發(fā)射極與端子43b電連接。晶體 管41d的集電極與端子43b電連接，晶體管41d的發(fā)射極與負(fù)側(cè)電源 線8電連接。并且，二極管42a 42d的陽極分別與晶體管41a 41d 的發(fā)射極電連接，二極管42a 42d的陰極分別與晶體管41a 41d的、集電極電連接。各晶體管41.a 41d的基極與圖中沒有表示的控制電路電連接， 各晶體管41a 41d的集電極-發(fā)射極之間導(dǎo)通的狀態(tài)由該控制電路提 供的控制電流(或控制電壓)控制。例如，當(dāng)給晶體管41a和41d的 基極提供控制電流時，正勵磁電流I"衣次流過晶體管41a、端子43a、 起重磁鐵2、端子43b和晶體管41d。或者，當(dāng)給晶體管41b和41c 的基極提供控制電流時，逆勵磁(消磁)電流l2依次流過晶體管41c、 端子43b、起重磁鐵2、端子43a和晶體管41b (即，與正勵磁電流 I,的流向相反)。能量吸收單元5為當(dāng)提供給起重磁鐵2的正勵磁電流I,切換成逆 勵磁電流12時吸收積蓄在起重磁鐵2中的能量用的電路部分。能量吸 收單元5具有npn型晶體管51、 二極管(整流元件)52、電阻元件 53和電容器(電容元件)54。另外，晶體管51為本實(shí)施方式中的開 關(guān)元件，只要具有開關(guān)電流的功能，也可以用晶體管以外的元件替代。 并且，二極管52根據(jù)需要配置，也可以省略。晶體管51和電阻元件53電連接在正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8 之間，并且彼此串聯(lián)連接。具體為，晶體管51的集電極電連接在正 側(cè)電源線7上，晶體管51的發(fā)射極電連接在電阻元件53的一端上。 并且，電阻元件53的另一端電連接在負(fù)側(cè)電源線8上。晶體管51的 集電極和發(fā)射極上分別電連接二極管52的陰極和陽極。并且，電容 器54與晶體管51和電阻元件53并聯(lián)連接。另夕卜，晶體管51的基極 上提供有從后述的控制單元6輸出的控制電流13 (或控制電壓)，由 該控制電流13控制晶體管51的集電極-發(fā)射極之間的導(dǎo)通狀態(tài)。并且， 電阻元件53也可以根據(jù)必要的電阻值或耐壓串聯(lián)或并聯(lián)組合多個電 阻元件。電容器54也同樣可以根據(jù)需要的電容量或耐壓串聯(lián)或并聯(lián)組合多個電容器。電流測量單元9為測量H型電橋電路4和能量吸收單元5之間的正側(cè)電源線7中從H型電橋電路4流向能量吸收單元5的電流的方 向和大小的電路部分。電流測量單元9具有輸出作為測量結(jié)果的表示 電流的方向和大小的電流信號S!用的輸出端9a。輸出端9a與控制單 元6電連接，給控制單元6提供電流信號Sf。電位差測量單元10為測量正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8之間的 電位差用的電路部分。電位差測量單元IO具有輸出作為測量結(jié)果的 表示電位差的電位差信號Sv的輸出端10a。輸出端10a與控制單元6 電連接，給控制單元6提供電位差信號Sv。另外，雖然本實(shí)施方式的磁鐵驅(qū)動電路1同時具備電流測量單元 9和電位差測量單元10這兩者，但磁鐵驅(qū)動電路1也可以只具備電 流測量單元9和電位差測量單元10中的一個。控制單元6為根據(jù)電流信號S^卩電位差信號Sv中的至少一個信 號、控制能量吸收單元5的晶體管51中的導(dǎo)通狀態(tài)用的電路部分。 當(dāng)產(chǎn)生了從H型電橋電路4流向能量吸收單元5的電流時，控制單 元6輸出控制電流13使晶體管51的集電極-發(fā)射極之間導(dǎo)通。或者， 當(dāng)正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8之間的電位差(即電位差信號Sv) 達(dá)到預(yù)定的第1閾值以上時，控制單元6輸出控制電流I:3使晶體管 51的集電極-發(fā)射極之間導(dǎo)通。并且，在晶體管51導(dǎo)通的狀況下，當(dāng)從H型電橋電路4流向能 量吸收單元5的電流的大小(電流信號S。在預(yù)定的第2閾值以下時， 控制單元6停止控制電流l3的輸出，使晶體管51的集電極-發(fā)射極之 間變成不通?；蛘撸诰w管51導(dǎo)通的狀況下，當(dāng)正側(cè)電源線7與 負(fù)側(cè)電源線8之間的電位差(電位差信號Sv)在預(yù)定的第3閾值以 下時，控制單元6停止控制電流l3的輸出，使晶體管51的集電極-發(fā)射極之間變成不通。下面說明本實(shí)施方式的磁鐵驅(qū)動電路1的動作。圖2 (a) (c) 分別為表示施加到起重磁鐵2兩端的電壓(即端子43a與端子43b之間的電壓)(圖2 (a))、正側(cè)電源線7中H型電橋電路4與能量吸收 單元5之間的電流量(圖2 (b))以及正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8 之間的電位差(圖2 (c))的各自時間波形的曲線圖。另外，在圖2 (b)中的電流量以從H型電橋電路4流向能量吸收單元5的電流流 向?yàn)檎?。首先，在某個時刻t0，三相交流電源ACG被驅(qū)動，由此，三相交流電源電壓VAd VAC3被提供給交流電源線11a llc。這些三相 交流電源電壓VAd VM3被直流變換部3變換成直流電源電壓VDC，直流電源電壓VDc提供給正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8之間(參照圖 2 (c))。接著，在時刻tl，起重磁鐵2被勵磁。即，圖中沒有表示的控制 電路使H型電橋電路4的晶體管41a和41d導(dǎo)通。由此，正勵磁電 流I,依次流過正側(cè)電源線7、晶體管41a、起重磁鐵2、晶體管41d 和負(fù)側(cè)電源線8 (參照圖2 (b))。即，正勵磁電壓V輸出給H型電 橋電路4的端子43a與端子43b之間(參照圖2 (a))。由此，起重 磁鐵2被勵磁，能夠吸著鐵片提起。接著，轉(zhuǎn)移到從起重磁鐵2釋放鐵片等的動作。首先，在某個時 刻t2，消除起重磁鐵2的勵磁。S卩，圖中沒有表示的控制電路使H 型電橋電路4的晶體管41a和41d變成不通。此時，積蓄在起重磁鐵 2中的能量在起重磁鐵2的兩端(即端子43a與端子43b之間)產(chǎn)生 反電動勢引起的電壓(圖2 (a)中的A部分)。同時，該反電動勢引 起的電流(參照圖2 (b)的B部分)流過二極管42b、起重磁鐵2 和二極管42c。此時，在控制單元6使能量吸收單元5的晶體管51導(dǎo)通之前的 短暫時間內(nèi)，積蓄能量產(chǎn)生的電流流向能量吸收單元5的電容器54。 于是，電容器54兩端的電壓上升，由此使正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源 線8之間的電位差上升(圖2 (c)的C部分)。當(dāng)積蓄能量產(chǎn)生的電流流過正側(cè)電源線7時,該電流從H型電橋電路4流向能量吸收單元5，因此正側(cè)電源線7中電流的流向反轉(zhuǎn)。 控制單元6通過電流信號SJ只別產(chǎn)生了從H型電橋電路4流向能量 吸收單元5的電流，由此識別積蓄能量產(chǎn)生的電流流過正側(cè)電源線7 (圖2 (b)的P1點(diǎn))。然后，控制單元6輸出控制電流I3使晶體管 51的集電極-發(fā)射極之間導(dǎo)通。由此，積蓄能量產(chǎn)生的電流通過晶體 管51流向電阻元件53，在電阻元件53中被消耗，逐漸衰減?；蛘撸捎诜e蓄能量產(chǎn)生的電流流向電容器54使電容器54兩端 的電壓上升，因此控制單元6也可以通過正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線 8之間的電位差在預(yù)定的第1閾值Vthl以上(即通過電位差測量單元 IO輸出的電位差信號Sv在預(yù)定的閾值以上)識別積蓄能量產(chǎn)生的電 流流過正側(cè)電源線7 (圖2 (c)的P2點(diǎn))。在這種情況下，控制單元 6輸出控制電流13，使晶體管51的集電極-發(fā)射極之間導(dǎo)通。接著，當(dāng)從H型電橋電路4流向能量吸收單元5的電流的大小(電 流信號S。在預(yù)定的第2閾值Ith2)以下(圖2 (b)的P3點(diǎn))時， 控制單元6識別到積蓄能量產(chǎn)生的電流被充分衰減。于是控制單元6 停止控制電流l3的輸出，使晶體管51的集電極-發(fā)射極之間不通。另 外，預(yù)定的第2閾值Ith2優(yōu)選盡可能靠近O[A]的值?；蛘?，也可以通過正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8之間的電位差在 預(yù)定的第3閾值Vth3以下(即通過電位差測量單元10輸出的電位差 信號Sv在預(yù)定的閾值以下)來識別積蓄能量產(chǎn)生的電流被充分衰減 (圖2 (c)的P4點(diǎn))。在這種情況下，控制單元6停止控制電流13 的輸出使晶體管51的集電極-發(fā)射極之間不通。然后，在時刻t3，將起重磁鐵2消磁。即用圖中沒有表示的控制 電路使H型電橋電路4的晶體管41b和41c導(dǎo)通。由此，逆勵磁電 流12依次流過正側(cè)電源線7、晶體管41c、起重磁鐵2、晶體管41b 和負(fù)側(cè)電源線8 (參照圖2 (b))。即，給H型電橋電路4的端子《3a和端子43b之間輸出逆勵磁(消磁)電壓-V (參照圖2 (a))。由此， 起重磁鐵2被消磁，能夠釋放吸著的鐵片等。消磁結(jié)束后，在時刻t4使H型電橋電路4的晶體管41b和41c 不通。此時，由積蓄在起重磁鐵2中的能量在起重磁鐵2的兩端(即 端子43a與端子43b之間)產(chǎn)生反電動勢產(chǎn)生的電壓(參照圖2 (a) 的D部分)。同時，該反電動勢產(chǎn)生的電流(圖2 (b)的E部分)流 過二極管42d、起重磁鐵2和二極管42a。該積蓄能量產(chǎn)生的電流與 上述動作一樣被能量吸收單元5和控制單元6吸收。下面說明本實(shí)施方式的磁鐵驅(qū)動電路1的效果。磁鐵驅(qū)動電路1 中積蓄在起重磁鐵2中的能量幾乎都被電阻元件53消耗。因此，與 該能量全部積蓄到電容器中的現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動電路相比，能夠大幅度 地減小電容器54的容量。舉一例的話，適用于本實(shí)施方式的磁鐵驅(qū) 動電路1的電容器54的容量為例如2000O F]。而現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動電 路中電容器所必要的容量為例如0.18[F]。這樣一來，如果采用本實(shí) 施方式的磁鐵驅(qū)動電路1的話，由于能夠大幅度地減小電容器的容 量，因此能夠使電磁鐵驅(qū)動裝置飛躍地小型化。并且，電磁鐵驅(qū)動裝 置的這種小型化使其能夠裝載到例如小型旋轉(zhuǎn)型建筑車輛上，并且也 不會妨礙從駕駛室的可見性。并且，如果采用本實(shí)施方式的磁鐵驅(qū)動電路l，通過在電流測量 單元9中測量積蓄能量產(chǎn)生的電流的流向或大小，能夠在控制單元6 中精度良好地知道積蓄能量產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時刻(圖2 (b)的點(diǎn) Pl)或衰減后的消失時刻(圖2 (b)中的點(diǎn)P3)?；蛘咄ㄟ^在電位差 測量單元10中測量正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8之間的電位差即電 容器54的兩端電壓，能夠在控制單元6中精度良好地知道積蓄能量 產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時刻(圖2 (c)的點(diǎn)P2)或衰減后的消失時刻(圖 2 (c)中的點(diǎn)P4)。并且，由于控制單元6根據(jù)電流測量單元9觀, 的電流的大小和方向，以及電位差測量單元IO測量的電位差中的至少一個測量結(jié)果控制能量吸收單元5的晶體管51的導(dǎo)通狀態(tài)，因此控制單元6能夠在電容器54的兩端電壓變成過大之前使晶體管51導(dǎo) 通，使積蓄能量產(chǎn)生的電流流向電阻元件53。由此，能夠降低電容 器54的負(fù)擔(dān)，能夠提供可靠性高的磁鐵驅(qū)動電路1。并且，優(yōu)選像本實(shí)施方式那樣，磁鐵驅(qū)動電路l具備電流測量單 元9，當(dāng)正側(cè)電源線7中產(chǎn)生了從H型電橋電路4流向能量吸收單元 5的電流時，控制單元6使晶體管51導(dǎo)通?；蛘?，也可以是磁鐵驅(qū) 動電路1具備電位差測量單元10,當(dāng)正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源線8 之間的電位差達(dá)到預(yù)定的第1閾值Vthl以上時，控制單元6使晶體管 51導(dǎo)通。由此，能夠精度良好地掌握積蓄能量產(chǎn)生的電流的產(chǎn)生時 刻，能夠使積蓄能量產(chǎn)生的電流適時地流向能量吸收單元5的電阻元 件53。并且，優(yōu)選像本實(shí)施方式那樣磁鐵驅(qū)動電路1具備電流測量單元 9，在晶體管51被導(dǎo)通后，當(dāng)正側(cè)電源線7中從H型電橋電路4流 向能量吸收單元5的電流的大小在預(yù)定的第2閾值Ith2以下時，控制 單元6使晶體管51不通?；蛘撸部梢允谴盆F驅(qū)動電路1具備電位 差測量單元IO，在晶體管51被導(dǎo)通后，當(dāng)正側(cè)電源線7與負(fù)側(cè)電源 線8之間的電位差在預(yù)定的第3閾值Vth3以下時，控制單元6使晶體 管51不通。由此，能夠精度良好地掌握積蓄能量產(chǎn)生的電流的消失 時刻，能夠快速地使與正勵磁電流II反向的逆勵磁電流V流向起重 磁鐵2。本發(fā)明的起重磁鐵驅(qū)動電路并不局限于上述實(shí)施方式，可以作種 種變形。例如，雖然上述實(shí)施方式中使用npn型晶體管作為H型電 橋電路所具有的晶體管和能量吸收單元所具有的開關(guān)元件，但也可以 使用pnp型晶體管。并且，雖然上述實(shí)施方式的起重磁鐵驅(qū)動電路具 有與三相交流電源相對應(yīng)的直流變換部，但直流變換部也可以是與6 相交流電源等其他形式的交流電源相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種起重磁鐵驅(qū)動電路，用于給起重磁鐵提供勵磁電流，其特征在于，具備將交流電源提供的交流電源電壓變換成直流電源電壓，將該直流電源電壓提供給正側(cè)輸出端與負(fù)側(cè)輸出端之間的直流變換部；與上述直流變換部的上述正側(cè)輸出端電連接的正側(cè)電源線；與上述直流變換部的上述負(fù)側(cè)輸出端電連接的負(fù)側(cè)電源線；電連接在上述正側(cè)電源線與上述負(fù)側(cè)電源線之間，結(jié)構(gòu)中包含至少4個晶體管以及電連接在該至少4個的晶體管的每個的集電極-發(fā)射極之間的至少4個整流元件，控制向上述起重磁鐵的上述勵磁電流的方向的H型電橋電路；具有電連接在上述正側(cè)電源線與上述負(fù)側(cè)電源線之間，并且彼此串聯(lián)連接的電阻元件和開關(guān)元件以及相對于上述電阻元件和上述開關(guān)元件并聯(lián)連接的電容元件，當(dāng)切換上述勵磁電流的方向時吸收積蓄在上述起重磁鐵中的能量的能量吸收單元；測量上述H型電橋電路與上述能量吸收單元之間的上述正側(cè)電源線中流過的電流的方向和大小的電流測量單元、和測量上述正側(cè)電源線與上述負(fù)側(cè)電源線之間的電位差的電位差測量單元中的至少一個測量單元；以及，根據(jù)上述電流的方向和大小以及上述電位差中的至少一個測量結(jié)果控制上述能量吸收單元的上述開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的控制單元。
2. 如權(quán)利要求1所述的起重磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，具備 上述電流測量單元；當(dāng)上述正側(cè)電源線中產(chǎn)生了從上述H型電橋電 路流向上述能量吸收單元的電流時，上述控制單元使上述開關(guān)元件導(dǎo) 通。
3. 如權(quán)利要求1所述的起重磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，具備 上述電位差測量單元；當(dāng)上述正側(cè)電源線與上述負(fù)側(cè)電源線之間的上 述電位差達(dá)到了預(yù)定的第1閾值以上時，上述控制單元使上述開關(guān)元件導(dǎo)通。
4. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的起重磁鐵驅(qū)動電路，其特征在于，具備上述電流測量單元；在上述開關(guān)元件導(dǎo)通后，當(dāng)上述正側(cè)電源線中從上述H型電橋電路流向上述能量吸收單元的上述電流 的大小成為了預(yù)定的第2閾值以下時，上述控制單元使上述開關(guān)元件 不通。
5. 如權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的起重磁鐵驅(qū)動電路，其特 征在于，具備上述電位差測量單元；在上述開關(guān)元件導(dǎo)通后，當(dāng)上述 正側(cè)電源線與上述負(fù)側(cè)電源線之間的上述電位差成為了預(yù)定的第3 閾值以下時，上述控制單元使上述開關(guān)元件不通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠小型化并且具有高的可靠性的起重磁鐵驅(qū)動電路。該磁鐵驅(qū)動電路(1)具備將交流電源電壓V_AC1～V_AC3變換成直流電源電壓V_DC的直流變換部(3)；控制向起重磁鐵(2)的勵磁電流的方向的H型電橋電路(4)；具有彼此串聯(lián)連接的晶體管(51)和電阻元件(53)以及相對于晶體管(51)和電阻元件(53)并聯(lián)連接的電容器(54)，當(dāng)切換勵磁電流的流向時吸收積蓄在起重磁鐵(2)中的能量的能量吸收單元(5)；根據(jù)H型電橋電路(4)與能量吸收單元(5)之間的正側(cè)電源線(7)中流過的電流的方向和大小以及正側(cè)電源線(7)與負(fù)側(cè)電源線(8)之間的電位差，控制能量吸收單元(5)的晶體管(51)的導(dǎo)通狀態(tài)的控制單元(6)。
文檔編號B66C1/08GK101244788SQ20071000519
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者池永貴廣 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會社