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一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路
申请号	CN202311791649.5	申请日	2023-12-25	公开(公告)号	CN117955368A	公开(公告)日	2024-04-30
申请人	兰州飞行控制有限责任公司;			发明人	莫胜波; 蔡兴涛; 金海俊; 魏婧玲; 魏启明;
摘要	本申请提供了一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，属于阻尼器技术领域，所述电路包括：用于将电机产生的交流电转换为直流电的整流子电路以及用于切换电机绕组间的短接电阻阻值的切换子电路，所述切换子电路包括用于电磁继电器切换的比较器。该电磁阻尼器切换电路中的电磁继电器的控制端输入电压值只有0和切换门限电压两种状态，解决了电磁继电器吸合电压大于释放电压的问题；电磁继电器可以在切换门限反复吸合和断开，达到速度限制的目的，阻尼器限制速度效果不会因负载增大而发生变化；使用电位器调节切换门限，调整更方便快速。
权利要求	1.一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，其特征在于，所述电路包括：用于将电机产生的交流电转换为直流电的整流子电路以及用于切换电机绕组间的短接电阻阻值的切换子电路，所述切换子电路包括用于电磁继电器切换的比较器。 2.根据权利要求1所述的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，其特征在于，所述整流子电路包括六个相同的整流二极管，所述六个相同的整流二极管平均分为三个整流二极管组，同一组内的一个整流二极管的阴极与另一个整流二极管阳极串联，三个整流二极管组的阳极和阴极分别短接，阻尼器电机的三相绕组分别连接在每个整流二极管组的两个整流二极管之间。 3.根据权利要求1所述的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，其特征在于，所述切换子电路由第一分压电阻、第二分压电阻，限流电阻，上拉电阻，第一负载电阻、第二负载电阻，预调电位器，第一开关二极管、第二开关二极管，电压比较器，三极管及电磁继电器组成，第一分压电阻的两端分别与整流子电路的正极和第一开关二极管阴极连接；第二分压电阻的两端分别与整流子电路的正极和电位器的1脚连接；上拉电阻的两端分别与比较器的IN+端和VS+端连接；限流电阻两端分别与比较器的输出端Vout和三极管的基极连接；第一负载电阻两端分别与继电器的被控制端2和整流子电路的负极连接；第二负载电阻两端分别与整流子电路的正极和整流子电路的负极连接；预调电位器的 1端与电阻连接，2端和3端与整流子电路的负极连接；第一开关二极管阳极与整流子电路的负极连接，阴极与第二分压电阻连接；第二开关二极管的阳极与电磁继电器的控制+端连接，第二开关二极管的阴极与电磁继电器的控制‑端连接；电压比较器的IN+端与第二分压电阻和电位器的1端连接，IN‑端与第一分压电阻和第二二极管的阴极连接，VS+端与整流子电路的正极连接，VS‑端与整流子电路的负极连接，Vout端与限流电阻的一端连接；三极管的基极与限流电阻连接，集电极与继电器控制‑端连接，发射极与整流子电路的负极连接；电磁继电器的控制+、‑端分别与整流子电路的正极和三极管的集电极连接，被控制端 1、2分别与整流子电路的正极和第一负载电阻连接。 4.根据权利要求1所述的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，其特征在于，所述比较器的最低工作电源电压低于3V。 5.根据权利要求3所述的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，其特征在于，所述电位器根据不同性能的阻尼电机调整阻尼器阻尼切换门限。
说明书全文	一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路技术领域 [0001] 本申请属于阻尼器技术领域，具体涉及一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路。背景技术 [0002] 阻尼器的分类主要有机械阻尼器、液压阻尼器和电磁阻尼器三类。电磁阻尼器噪声小，方便维护，系统寿命长，控制方便，可以广泛用于需要稳定摩擦力或制动力的场合。电磁阻尼器的工作原理为：阻尼器组件中的发电机随输入轴转动，切割磁场，产生出感应电流，并且由感应电流激发感应磁场，此磁场阻碍绕组与定子磁场间的相对运动，产生出阻尼力。因此，我们可以通过绕组相间的短接电阻的阻值来调节感应电流的大小，由此调节阻尼力的大小，而调节短接电阻大小的功能主要由阻尼器中的切换电路来实现。 [0003] 目前的电磁阻尼器切换电路中，仅通过分压电阻来控制继电器的吸合和释放，进而实现电路的切换，虽然结构简单，但电磁继电器在吸合后不易释放，速度限制并不理想，限制后的速度会因负载力矩增大而减小，而且通过两个分压电阻调节切换门限的方式过于麻烦。发明内容 [0004] 本申请的目的在于提供一种电磁阻尼器切换电路以解决旧切换电路的弊端，提高阻尼器的功能性能。 [0005] 为了实现上述目的，本申请提供了如下技术方案，提供一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，所述电路包括：用于将电机产生的交流电转换为直流电的整流子电路以及用于切换电机绕组间的短接电阻阻值的切换子电路， [0006] 所述切换子电路包括用于电磁继电器切换的比较器。 [0007] 本申请所提供的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，还具有这样的特征，所述整流子电路包括六个相同的整流二极管，所述六个相同的整流二极管平均分为三个整流二极管组，同一组内的一个整流二极管的阴极与另一个整流二极管阳极串联，三个整流二极管组的阳极和阴极分别短接，阻尼器电机的三相绕组分别连接在每个整流二极管组的两个整流二极管之间。 [0008] 本申请所提供的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，还具有这样的特征，所述切换子电路由第一分压电阻、第二分压电阻，限流电阻，上拉电阻，第一负载电阻、第二负载电阻，预调电位器，第一开关二极管、第二开关二极管，电压比较器，三极管及电磁继电器组成， [0009] 第一分压电阻的两端分别与整流子电路的正极和第一开关二极管阴极连接； [0010] 第二分压电阻的两端分别与整流子电路的正极和电位器的1脚连接； [0011] 上拉电阻R3的两端分别与比较器的IN+端和VS+端连接； [0012] 限流电阻两端分别与比较器的输出端Vout和三极管的基极连接； [0013] 第一负载电阻两端分别与继电器的被控制端2和整流子电路的负极连接； [0014] 第二负载电阻两端分别与整流子电路的正极和整流子电路的负极连接；预调电位器的1端与电阻连接，2端和3端与整流子电路的负极连接； [0015] 第一开关二极管阳极与整流子电路的负极连接，阴极与第二分压电阻连接； [0016] 第二开关二极管的阳极与电磁继电器的控制+端连接，第二开关二极管的阴极与电磁继电器的控制‑端连接； [0017] 电压比较器的IN+端与第二分压电阻和电位器的1端连接，IN‑端与第一分压电阻和第二二极管的阴极连接，VS+端与整流子电路的正极连接，VS‑端与整流子电路的负极连接，Vout端与限流电阻的一端连接； [0018] 三极管VT1的基极与限流电阻连接，集电极与继电器控制‑端连接，发射极与整流子电路的负极连接； [0019] 电磁继电器的控制+、‑端分别与整流子电路的正极和三极管VT1的集电极连接，被控制端1、2分别与整流子电路的正极和电阻R5连接。 [0020] 本申请所提供的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，还具有这样的特征，所述比较器的最低工作电源电压低于3V。 [0021] 本申请所提供的由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，还具有这样的特征，所述电位器根据不同性能的阻尼电机调整阻尼器阻尼切换门限。 [0022] 有益效果 [0023] 本申请所提供的电磁阻尼器切换电路中的电磁继电器的控制端输入电压值只有0和切换门限电压两种状态，解决了电磁继电器吸合电压大于释放电压的问题；电磁继电器可以在切换门限反复吸合和断开，达到速度限制的目的，阻尼器限制速度效果不会因负载增大而发生变化；使用电位器调节切换门限，调整更方便快速。附图说明 [0024] 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0025] 图1为本申请实施例所提供电磁阻尼器切换电路的示意图。具体实施方式 [0026] 下面结合附图与实施例对本申请作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本申请的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本申请的保护范围之内。 [0027] 在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请创造的限制。 [0028] 此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请创造的描述中，除非另有说明， “多个”的含义是两个或两个以上。 [0029] 术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请创造中的具体含义。 [0030] 如图1所示，提供了一种由开关元件及电磁继电器控制的电磁阻尼器切换电路，所述电路包括：用于将电机产生的交流电转换为直流电的整流子电路以及用于切换电机绕组间的短接电阻阻值的切换子电路，所述切换子电路包括用于电磁继电器切换的比较器。 [0031] 在部分实施例中，所述整流子电路包括六个相同的整流二极管，所述六个相同的整流二极管平均分为三个整流二极管组，同一组内的一个整流二极管的阴极与另一个整流二极管阳极串联，三个整流二极管组的阳极和阴极分别短接，阻尼器电机的三相绕组分别连接在每个整流二极管组的两个整流二极管之间。 [0032] 在部分实施例中，所述切换子电路由第一分压电阻R1、第二分压电阻R2，限流电阻R4，上拉电阻R3，第一负载电阻R5、第二负载电阻R6，预调电位器PR1，第一开关二极管D7、第二开关二极管D8，电压比较器U1，三极管VT1及电磁继电器J1组成，第一分压电阻R1的两端分别与整流子电路的正极和第一开关二极管D7阴极连接；第二分压电阻R2的两端分别与整流子电路的正极和电位器的1脚连接；上拉电阻R3的两端分别与比较器的IN+端和VS+端连接；限流电阻R4两端分别与比较器U1的输出端Vout和三极管VT1的基极连接；第一负载电阻 R5两端分别与继电器的被控制端2和整流子电路的负极连接；第二负载电阻R6两端分别与整流子电路的正极和整流子电路的负极连接；预调电位器的1端与第二分压电阻R2连接，2 端和3端与整流子电路的负极连接；第一开关二极管D7阳极与整流子电路的负极连接，阴极与第二分压电阻R2连接；第二开关二极管D8的阳极与电磁继电器的控制+端连接，第二开关二极管D8的阴极与电磁继电器的控制‑端连接；电压比较器U1的IN+端与第二分压电阻R2和电位器PR1的1端连接，IN‑端与第一分压电阻1和第一开关二极管D7的阴极连接，VS+端与整流子电路的正极连接，VS‑端与整流子电路的负极连接，Vout端与限流电阻R4的一端连接；三极管VT1的基极与限流电阻R4连接，集电极与继电器控制‑端连接，发射极与整流子电路的负极连接；电磁继电器J1的控制+、‑端分别与整流子电路的正极和三极管VT1的集电极连接，被控制端1、2分别与整流子电路的正极和第一负载电阻R5连接。 [0033] 在部分实施例中，所述比较器的最低工作电源电压低于3V。 [0034] 在部分实施例中，所述电位器根据不同性能的阻尼电机调整阻尼器阻尼切换门限。 [0035] 前述实施例所提供的电磁阻尼器切换电路的工作原理如下： [0036] 电机转动产生的感应电动势经绕组L1输出，经过整流二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6整流，假设电机整流后的等效电压为U。该电压U经过R2、RP1和R1、D7分压，分别施加在比较器U1的正相输入端IN+和反相输入端IN‑上。比较器U1反相输入端IN‑的电压U IN‑被二极管 D7钳位在0.7V左右，通过调节电位器阻值，使比较器U1的正相输入端IN+分得的电压U IN+ 在等效电压达到阻尼器切换门限时刚好大于反相输入端IN‑的电压。 [0037] 整流后的等效电压U会随着电机转速的增大而增大。当等效电压小于阻尼器切换门限时，比较器无输出，三极管VT1不导通，此时电路中负载电阻只有阻值较大的功率电阻 R6；当等效电压达到阻尼器切换门限时，比较器导通，比较器输出端输出一个电压VOUT，通过限流电阻R4将该电压输入三极管基极，此时三极管导通，将继电器的控制端接入，继电器吸合，将阻值较小的功率电阻R5并入负载电路，负载电路总阻值变小，感应电流变大，阻尼力增大，电机转速减小，电压降低到切换门限以下，继电器断开，负载电路总阻值再次增大，感应电流变小，阻尼力减小，电机转速增加，继电器再次接通，如此往复，达到速度限制的目的。 [0038] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

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