在冶金、造船、机械等部门中，装卸钢材、钢锭、生铁、铸件、废钢等铁磁性物体时，常常使用起重电磁铁。起重电磁铁安装在吊车上，当需要吊装物体时，在磁铁线圈上加上220伏直流电压（称为激磁电压），使产生一强力磁场，借以吸起欲吊运的物体。吊运到指定地点后，再加以一定时间一定量值的反向电压（称为退磁电压）来抵消正向激磁的剩磁，达到迅速释放被吸物体的目的。起重电磁铁控制器就是要起到保证电磁铁能吸得多、放得快，正向激磁和反向退磁按照规定程序进行的作用。
在“鞍钢宪法”的光辉照耀下，我厂广大职工遵照毛主席“独立自主、自力更主”的教导，实行科研、生产、使用和工人、干部、技术人员两个三结合，成功地解决了可控硅在大感性负载下可靠关断等问题，生产了KGYA型起重电磁铁可控硅控制器。它是由可控硅整流电路、晶体管触发电路和程序控制电路等组成。实现了无触点控制，具有体积小、节约用电、维修方便等优点。可控硅控制器与配用电磁盘型号对照表如下。
电路原理
1、可控硅主回路
主回路直接用三相380伏交流电源供电。对电磁铁正向给磁采用二相式整流电路，反向退磁采用单相半波整流电路。可控硅SCR\(_{1}\)、SCR2为正向给磁整流管，SCR\(_{3}\)为正向续流管；SCR4为反向退磁整流管，SCR\(_{5}\)为反向退磁续流管。
回路中的硅整流元件SR\(_{2}\)的作用是：当正向给磁时，SR2不导通，使R\(_{1}\)不消耗电能；当SCR3关断后为电磁铁提供放电回路。R\(_{1}\)为放电电阻，R2为退磁限流电阻。
从图3可以看出，在二相式整流电路中，V\(_{AC}\)和VBC相差60°，波形如图4a。用程序控制部分控制SCR\(_{2}\)在t1时刻触发导通，则当在t\(_{0}\)到t2间隔时间中触发SCR\(_{1}\)，就可得到不同的输出电压，整流输出波形如图4b所示。虽然整流输出电压是一个不连续的脉动直流电压，但由于起重电磁铁本身的电感量很大，又由于设置了续流管SCR3，控制使在t\(_{2}\)时刻触发SCR3导通，因此当电磁铁两端电压过零时，电磁铁通过续流管SCR\(_{3}\)放电，使电磁铁中的电流保持恒定。
反向退磁电压波形如图5所示，反向退磁时间，即SCR\(_{4}\)的导通时间，是由程序控制电路来控制的。
在给磁、退磁换向时，为防止正反向可控硅同时导通而造成短路现象，在正向给磁完了时，先将SCR\(_{2}\)、SCR3的触发脉冲撤掉，同时向SCR\(_{1}\)加上触发脉冲，利用SCR1继续导通迫使SCR\(_{2}\)、SCR3承受反向电压而可靠地迅速关断。然后撤掉SCR\(_{1}\)的触发脉冲，再使SCR4导通。因SCR\(_{1}\)和SCR4是在同一相上，故不会发生短路现象。
2、晶体管触发电路
控制器共有四组触发电路，现以SCR\(_{1}\)的触发电路为例，说明它的工作原理。
SCR\(_{1}\)的触发电路受与电源同步的同步电压（E同）、直流移相控制电压（E控）和程序控制系统的控制。
（1）同步电压（E同）是由同步变压器次级提供的一个与电源电压同步的正弦波信号。
（2）直流移相控制电压（E控）是将同步变压器次级提供的正弦波信号经二极管D\(_{47}\)～D50整流、稳压管DZ\(_{1}\)稳压、R64～R\(_{66}\)和W2分压取得的直流电压。E\(_{同}\)和E控叠加后，加到晶体管BG\(_{1}\)的基极与发射极间。当BG1基极电位由负变正时，BG\(_{1}\)由截止变导通，BG1基极电位由正变负时，BG\(_{1}\)由导通变截止。因此只要调节W2来改变E\(_{控}\)的大小，就可改变BG1的导通时刻，实现移相控制的目的。
（3）输出脉冲形成：当触发电路加上直流电源而没有E\(_{同}\)和E控时，BG\(_{1}\)、BG16处于截止状态，BG\(_{2}\)由于R18提供足够的偏流而导通，电容C\(_{11}\)经电阻R14及二极管D\(_{4}\)充电至电源电压（左正右负）。C19经脉冲变压器T\(_{3}\)初级、D8、R\(_{34}\)、D5、D\(_{4}\)充电至电源电压（左负右正）。来自同步变压器的正弦波信号E同与控制信号E\(_{控}\)叠加后，加到BG1基极与发射极之间。当此电压由负变正时，BG\(_{1}\)导通，其集电极电位突降为零。电容C11右端电位向负跳变，通过D\(_{5}\)加在BG2的基极，使BG\(_{2}\)截止，BG16立即导通，其集电极电流流经脉冲变压器初级，相应地在副边绕组感应出一个跳变电压，即触发脉冲。与此同时C\(_{19}\)通过R34、BG\(_{16}\)、R18放电，以维持BG\(_{2}\)截止一段时间。当C19两端电压下降到零时，BG\(_{2}\)恢复导通，BG16截止。BG\(_{16}\)导通到截止的时间就是脉冲宽度，由C19和R\(_{34}\)决定。
从图2可以看出，触发电路能否工作，不仅决定于E\(_{同}\)和E控，而且和二极管D\(_{1}\)、D2负极A\(_{1}\)2点的电位有关，当A\(_{1}\)2中任意一点的电位为零时，BG\(_{1}\)基极电位也为零，触发电路不工作。A2点接自程序控制电路BG\(_{13}\)的集电极，A1点接自双稳态保护电路BG\(_{1}\)0的集电极。
其余四只可控硅的触发电路原理相同，由于它们都是在固定时间导通所以不需要加上E\(_{控}\)。
3、程序控制
程序控制系统由BG\(_{11}\)～BG15等组成。BG\(_{11}\)、BG12为反相器，BG\(_{13}\)为延时器，BG14、BG\(_{15}\)为单稳态电路，K1为操作开关。方框图见图6。当K\(_{1}\)在不同位置时，工作状态如下：
（1）当K\(_{1}\)闭合时：
BG\(_{11}\)BG12BG\(_{13}\)BG14BG\(_{15}\)
导通 截止 截止 截止 导通
（2）当K\(_{1}\)打开时：
BG\(_{11}\)BG12BG\(_{13}\)BG14BG\(_{15}\)
截止 导通 导通 截止 导通
（3）当K\(_{1}\)从闭合状态打开时，BG13由于C\(_{31}\)的作用，导通时刻比K1打开时间延迟0.5秒左右。由于RG\(_{13}\)由截止变为导通时，其集电极电位发生负跳变，经C32、R\(_{59}\)微分电路产生负脉冲通过D61加给BG\(_{15}\)基极，使BG14、BG\(_{15}\)组成的单稳态电路翻转，即BG14导通、BG\(_{15}\)截止，BG15集电极为高电位。经一段时间后，单稳态重新恢复到稳定状态。
4、可控硅控制器整个工作过程概述
（1）当给磁开关K\(_{1}\)打开时，BG12、BG\(_{13}\)、BG15处于深度饱和状态，其集电极电位接近于零，这时触发电路中的BG\(_{1}\)（SCR2的触发电路为BG\(_{3}\)、SCR3的为BG\(_{5}\)、SCR4和SCR\(_{5}\)的为BG7，图中简化未画）的基极电位被箝于零伏，触发电路不工作，没有脉冲输出。此时电磁铁不工作。
（2）当K\(_{1}\)闭合时，BG12、BG\(_{13}\)截止，集电极电位为+12伏，SCR1、SCR\(_{2}\)、SCR3触发电路工作，控制器有电压输出，电磁铁正向激滋。BG\(_{15}\)仍然导通，所以SCR4此时不工作。
（3）当K\(_{1}\)由闭合打开时，BG12由截止变为导通，SCR\(_{2}\)、SCR3失去触发脉冲。BG\(_{13}\)由于C31的作用，延迟0.5秒左右才由截止变为导通，所以SCR\(_{1}\)，在SCR2、SCR\(_{3}\) 失去触发脉冲之后，继续导通0.5秒左右，以保证SCR2、SCR\(_{3}\)可靠关断。当BG13由截止变为导通时，其集电极的负跳变通过微分电路C\(_{32}\)、R59的作用使单稳态电路翻转，BG\(_{15}\)集电极为高电位，SCR4、SCR\(_{5}\)在触发脉冲作用下导通。此时电磁铁在反向电压作用下退磁。当单稳电路自动恢复稳定状态时，电磁铁退磁完毕。整个电路恢复原始状态，等待下一次工作。
5、保护电路
（l）过电压保护：交流侧采用阻容吸收，直流侧采用硒堆。
（2）过电流保护：除用保险丝外，还加上了电子保护电路，它包括电流互感器H、电位器W\(_{1}\)、二极管D63～D\(_{66}\)以及BG9、BG\(_{1}\)0组成的双稳态电路等部分。正常工作时，电路稳定在BG9导通、BG\(_{1}\)0截止的状态。当主电路输出电流超过额定值或输出端短路时，电流互感器H取得的电压信号经D63～D\(_{66}\)整流后使稳压管DZ4击穿，致使BG\(_{9}\)基极电位变负，BG9截止，双稳态翻转，BG\(_{1}\)0导通，BG10集电极电位变为零。这时BG\(_{1}\)、BG3、BG\(_{5}\)、BG7的基极电位被箝于零伏，触发电路不能工作，因而保护可控硅不被过电流烧毁。(鞍山市无线电五厂)