CN101302904B - 一种电磁门锁的节能装置 - Google Patents
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Abstract
一种电磁门锁的节能方法和装置，其特征是：在已有电磁门锁的基础上，增加一套“外力检测装置”，该装置检测电磁门锁是否受到打开门锁的外力；增加一个“电流控制电路”，该电路可根据“外力检测装置”的信号控制电磁铁线圈电流的大小。在电磁门锁未受到打开门锁的外力时，“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈很小的电流，产生很小的电磁力，使电磁门锁维持闭锁状态，从而达到节能的目的；在电磁门锁受到打开门锁的外力时，“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈额定电流，产生额定电磁力来抵抗打开门锁的外力，从而达到安全的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电磁门锁，尤其是一种电磁门锁的节能方法和装置。
【背景技术】
已有的电磁门锁大多采用电磁铁加吸附铁板的结构型式，电磁铁和吸附铁板分别装设于两个需要锁闭的物体上。当电磁线圈通电时产生电磁吸力，将吸附铁板吸住，电磁门锁锁闭；当电磁线圈断电时电磁吸力消失，吸附铁板可随意脱离电磁铁，电磁门锁开启。此类电磁门锁具有结构简单、安装方便、工作可靠等优点，因此得到广泛地应用。但是此类电磁门锁也存在着明显的缺陷——电磁门锁处于锁闭状态时需保持持续通电，能耗大。为此中国专利申请号200510045781.7的《磁锁》提出了利用永久磁铁替代电磁铁进行锁闭，利用电磁铁产生与永久磁铁同极性的电磁推力进行开锁的解决方案，较好地解决了已有磁锁能耗大的问题。但《磁锁》中未提及一旦电磁铁线圈短路、开路、系统断电等意外情况发生时的开锁办法，不符合中华人民共和国公共安全行业标准《楼寓对讲系统及电控防盗门通用技术条件》(GA/T72-2005)中的“6.5.1.4电控锁手动开启功能：当主、备电源同时断电时，应具备能实施手动开锁的功能。”从而可能造成另外的危险发生(例如火灾时的逃生等)。
【发明内容】
众所周知，电磁铁在未进入磁饱和的情况下，其电磁力同电磁线圈的安匝数成正比，对于同一个电磁铁，其电磁力同通过该电磁铁线圈的电流成正比。换句话说，电磁力越大则能耗越大，反之能耗降低。已有的电磁门锁为了确保安全性，都将电磁力设计的很大，因此能耗也很大。但在实际使用中，当门锁处于闭锁状态，若此时并无外力欲将其打开，那么电磁力的大小对门锁保持闭锁状态所做的贡献并无多大差别；如果有外力欲打开电磁门锁，那么当外力小于电磁门锁的电磁力时，门锁 可保持闭锁状态，反之，当外力大于电磁门锁的电磁力时，门锁将被强行打开，这时电磁力的大小对门锁的安全性起到了至关重要的作用。
依据电磁门锁的实际工况，同时为解决上述的电磁门锁能耗大的问题，本发明提供一种电磁门锁的节能方法，其特征是：在已有电磁门锁的基础上，增加一套“外力检测装置”，该装置是能检测电磁门锁是否受到打开门锁的外力的装置，该装置是力传感器或带机械结构的微动开关或接近开关；增加一个“电流控制电路”，该电路是可根据“外力检测装置”的信号控制电磁门锁电磁铁线圈电流大小的电路。在电磁门锁未受到打开门锁的外力时，“外力检测装置”无信号输出给“电流控制电路”，此时“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈很小的电流，产生很小的电磁力，使电磁门锁维持闭锁状态，从而达到节能的目的；在电磁门锁受到打开门锁的外力时，“外力检测装置”有信号输出给“电流控制电路”，此时“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈额定电流，产生额定电磁力来抵抗打开门锁的外力，从而达到安全的目的。
本发明还提供一种电磁门锁的节能装置，其特征是：在已有电磁门锁的基础上，将电磁铁的安装改用可微动的结构，实现“外力检测装置”的功能，整个机械结构由防松螺母1、定位螺母2、复位弹簧3、受力检测开关4、连接螺栓5、挡板6、门框(或安装架)7、减震垫8、电磁铁9、吸附铁板10、门扇(或安装架)11、吸附铁板紧固件12等组成；在电磁门锁控制电源24向电磁铁线圈21供电的回路中加入节能电阻22、受力检测开关电接点23等，组成“电流控制电路”。
一种电磁门锁的节能装置的工作原理：(一)在电磁门锁处于闭锁状态，电磁门锁控制电源24输出额定工作电压，(1)当门扇未受到打开门锁的外力时，由于复位弹簧3的作用，挡板6被弹起，使受力检测开关4处于复位状态，受力检测开关电接点23处于断开状态，此时电磁门锁控制电源24通过节能电阻22向电磁铁线圈21供电，电磁铁处于节能工作状态，产生能维持门处于闭锁状态的电磁力；(2)当门扇受到打开门锁的外力时，外力通过门扇(或安装架)11、吸附铁板紧固件12、吸 附铁板10、电磁铁9对吸附铁板10的电磁吸附力、电磁铁9、连接螺栓5、定位螺母2、挡板6等作用到复位弹簧3上，复位弹簧3在外力的作用下压缩变形，挡板6位移使受力检测开关4处于动作状态，相应的受力检测开关电接点23处于接通状态，此时电磁门锁控制电源24通过受力检测开关电接点23直接向电磁铁线圈21供电，电磁铁处于额定工作状态，产生额定的电磁力，以抵抗打开门锁的外力，确保电磁门锁的安全性。(二)在电磁门锁处于正常开锁状态或紧急状态时，电磁门锁控制电源24的输出电压为零，电磁铁线圈无电流通过，电磁吸附力为零，此时门扇将可自由开闭。
本发明可在确保已有电磁门锁安全性的前提下，大大降低电磁门锁的能耗。
【附图说明】
图1是一种电磁门锁的节能方法的控制框图。
图2是一种电磁门锁的节能装置的机械结构示意图。
图3是一种电磁门锁的节能装置的电气结构示意图。
【具体实施方式】
如附图1所示一种电磁门锁的节能方法的控制框图，在电磁门锁未受到打开门锁的外力时，“外力检测装置”无信号输出给“电流控制电路”，此时“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈很小的电流，产生很小的电磁力，使电磁门锁维持闭锁状态，从而达到节能的目的；在电磁门锁受到打开门锁的外力时，“外力检测装置”有信号输出给“电流控制电路”，此时“电磁门锁控制电源”通过“电流控制电路”提供给电磁门锁电磁铁线圈额定电流，产生额定电磁力来抵抗打开门锁的外力，从而达到安全的目的。
如附图2所示的一种电磁门锁的节能装置的优选实施例的机械结构示意图，在已有电磁门锁的基础上，将电磁铁9的安装改用可微动的结构，即不是将电磁铁9直接固定在门框(或安装架)上，而是通过连接螺栓5、防松螺母1、定位螺母2、挡板6、复位弹簧3将电磁铁9同门框(或安装架)7进行连接。这样电磁铁9在受 到外力时可产生一定的位移，从而通过连接螺栓5、定位螺母2带动挡板6去推动受力检测开关4动作，从而达到检测电磁门锁是否受到打开门锁的外力的目的。
防松螺母1、定位螺母2和连接螺栓5配合对复位弹簧3的弹力进行调节，以达到正常工作的需要，同时可维持调节后的参数不变化(防松)。
复位弹簧3是一个压缩弹簧或橡胶块，在如图形状(位置)时的弹力应大于静态时将整个门扇拉到完全关闭的位置所需的力；在受压缩到挡板6接触到门框(或安装架)7前的弹力应小于电磁铁9工作在节能状态时产生的电磁力。
受力检测开关4是一个微动开关或接近开关，在如图位置时应处于自然释放状态；在挡板6接触到门框(或安装架)7前，受力检测开关4在电气上必须处于有效动作状态；在挡板6接触到门框(或安装架)7后，受力检测开关4在电气上仍应处于有效动作状态，并且在机械上处于允许动作范围内(不会导致受力检测开关4受到机械损伤)。
减震垫8由高弹性材料制成，其作用：一是减小电磁铁9受外力回复后对门框(或安装架)7的冲击振动；同时可使电磁铁9同吸附铁板10的接触面的贴合度更好。
如附图3所示的一种电磁门锁的节能装置的优选实施例的电气结构示意图，在已有电磁门锁的基础上，将电磁铁线圈21的供电方式做了改变，在电磁门锁控制电源24同电磁铁线圈21之间串入了节能电阻22，在节能电阻22两端并接了受力检测开关电接点23，通过改变受力检测开关电接点23的通断状态，达到控制电磁门锁电磁铁线圈电流大小的目的。
电磁铁线圈21和电磁门锁控制电源24可利用已有电磁门锁的电磁铁线圈和电磁门锁控制电源。
节能电阻22阻值的选择：在电磁门锁控制电源24同电磁铁线圈21之间串入了节能电阻22后，应使电磁铁9与吸附铁板10产生的电磁吸附力大于复位弹簧3在受压缩到挡板6接触到门框(或安装架)7时的弹力。
受力检测开关电接点23是继电/接触式开关或者是无触点电子开关。
现结合附图2和附图3对一种电磁门锁的节能装置的优选实施例的工作过程作一描述：
(一)在电磁门锁处于闭锁状态时，电磁门锁控制电源24输出额定工作电压，(1)当门扇未受到打开门锁的外力时，由于复位弹簧3的作用，挡板6被弹起，使受力检测开关4处于复位状态，受力检测开关电接点23处于断开状态，此时电磁门锁控制电源24通过节能电阻22向电磁铁线圈21供电，电磁铁处于节能工作状态，产生能维持门处于闭锁状态的电磁力；(2)当门扇受到打开门锁的外力时，外力通过门扇(或安装架)11、吸附铁板紧固件12、吸附铁板10、电磁铁9对吸附铁板10的电磁吸附力、电磁铁9、连接螺栓5、定位螺母2、挡板6等作用到复位弹簧3上，复位弹簧3在外力的作用下压缩变形，挡板6使受力检测开关4处于动作状态，相应的受力检测开关电接点23处于接通状态，此时电磁门锁控制电源24通过受力检测开关电接点23直接向电磁铁线圈21供电，电磁铁处于额定工作状态，产生额定的电磁力，以抵抗打开门锁的外力。
(二)在电磁门锁处于正常开锁状态时，电磁门锁控制电源24的输出电压为零，电磁铁线圈无电流通过，电磁吸附力为零，此时门扇将可自由开闭。
Claims (5)
1.一种电磁门锁的节能装置，其特征是：在已有电磁门锁的基础上，将电磁铁的安装改用可微动的结构，实现“外力检测装置”的功能，整个机械结构由防松螺母(1)、定位螺母(2)、复位弹簧(3)、受力检测开关(4)、连接螺栓(5)、挡板(6)、门框(7)、减震垫(8)、电磁铁(9)、吸附铁板(10)、门扇(11)、吸附铁板紧固件(12)组成；在电磁门锁控制电源(24)向电磁铁线圈(21)供电的回路中加入节能电阻(22)、受力检测开关电接点(23)，组成“电流控制电路”。
2.如权利要求1所述的一种电磁门锁的节能装置，其特征是：防松螺母(1)、定位螺母(2)和连接螺栓(5)配合对复位弹簧(3)的弹力进行调节，以达到正常工作的需要，同时可维持调节后的参数不变化。
3.如权利要求1所述的一种电磁门锁的节能装置，其特征是：复位弹簧(3)是一个压缩弹簧、橡胶块。
4.如权利要求1所述的一种电磁门锁的节能装置，其特征是：受力检测开关(4)是一个微动开关、接近开关。
5.如权利要求1所述的一种电磁门锁的节能装置，其特征是：受力检测开关电接点(23)是继电/接触式开关、无触点电子开关。
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