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电磁阀驱动的最佳方式
- 2019-05-10-

     螺线管用于许多应用中以在机械系统中提供线性或旋转驱动。虽然驱动电磁阀可以像打开和关闭电流一样简单,但通常使用专用IC驱动它们可以获得更好的性能。在本文中,我们将研究驱动电路如何影响电磁阀的机电性能。两种不同的驱动电路将进行比较:一个简单的开关和一个电流调节驱动器。限制螺线管功耗的节能技术也将涵盖在内。电磁阀基础知识在最简单的形式中,电磁线圈是产生磁场的线圈。我们通常称之为螺线管的设备是使用线圈和由铁或有时另一种磁性材料制成的移动核心的设备。对线圈施加电流会使铁芯相对于线圈被拉或推,导致用于在机械系统中驱动物体的运动。
    1.一个典型的电磁线圈由一个产生磁场的线圈组成。当启动螺线管时,电压被施加到绕组上以产生磁场。由于绕组具有较大的电感,因此电流需要一段时间才能形成。电磁铁芯上的力与电流成正比。为了产生最大的力来移动磁芯,必须在绕组上施加高电压以快速建立电流。一旦运动完成后,通常可以使用小得多的电流将磁芯固定就位。如果电流不减小,绕组中会消耗相当大的功率,并且螺线管会产生大量的热量。为了解决这些问题,可以使用恒流驱动器来驱动电磁线圈。电流可以随时间控制,以提供理想的动作并限制消耗的功率以保持电磁线圈就位。测试设置为了比较不同螺线管驱动方案的机电性能,使用连接到具有挠性的螺线管的伺服电位计来构建简单的测试设置,以测量螺线管的运动。运动,以及电压和电流,使用示波器捕获。
    2.测试装置涉及一个伺服电位器,连接到一个带有弯曲的螺线管。简单的电磁驱动器驱动电磁阀的最简单方法是打开和关闭电流。在该电路中,电流仅受电磁线圈的电源电压和直流电阻的限制。
    3.以最简单的方式驱动电磁线圈就是开关电流的问题,通常采用低端MOSFET开关和电流再循环二极管。简单驱动器的机电性能受到限制。由于全部电压和电流在100%的时间内施加,拉入电流受到螺线管持续功耗额定值的限制。线圈的大电感也限制了电磁线圈第一次启动时电流增加的速度。在我们的测试中,测量了使用简单开关的螺线管的运动,电压和电流。在这种情况下,每当电磁线圈启动时,电磁线圈(15Ω,额定电压为12 V)需要30 ms来驱动并消耗10 W的功率。
    4.这些波形用简单的开关表示螺线管的运动,电压和电流。如果您想知道电流波形中的“谷”,则电流的减少是由于电磁铁移动的磁芯产生反电动势。当核心加速时,反电动势会增加,直到电磁阀底部出现并停止移动。高性能电磁驱动器在大多数应用中,仅在最初需要全电流才能拉入螺线管。运动完成后,螺线管中的电流水平可以降低,这样可以节省能源,并且可以减少线圈中产生的热量。这也允许使用更高的电源电压,这提供了更高的吸合电流,从而使螺线管更快地启动并提供更大的力。


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