一種低溫升大推力直流電磁鐵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電磁鐵，特別涉及一種低溫升大推力直流電磁鐵，屬于電控閥門元件技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的普通直流電磁鐵在使用中，得電開啟時，往往由于閥芯卡死、不靈活或電磁鐵推力不足，引起閥芯未動造成動作異常，在閉合時推力大而存在不必要的功耗，造成溫升較高，電磁鐵在剛開啟做功時，由于氣隙大而推力小，做功后氣隙小而推力大但不做功，由于開啟與維持時用同一電源，因此在銜鐵閉合維持時，盡管不做功，仍有與開啟時相同的較大電流來維持推力，對作用力來說，該閉合點處力過量，造成在使用過程中溫升較高，功耗較大。
[0003]現(xiàn)有的24V直流電磁鐵由于受溫升的制約，無法實現(xiàn)較大推力。
[0004]在液壓閥控制中，常用的直流小通徑電磁鐵的成本較通徑大的成本低、體積小、安裝方便，但小通徑電磁鐵的的F-S曲線無法滿足大通徑電磁鐵的要求，如果能夠通過技術(shù)創(chuàng)新使小通徑的電磁鐵能夠達到大通徑電磁鐵的F-S曲線要求，則液壓閥配置電磁鐵的成本會降低很多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的之一在于克服現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的普通直流電磁鐵在維持狀態(tài)時電流大、溫升高的缺陷，提供一種低溫升的電磁鐵，目的之二在于提供一種較傳統(tǒng)的24V電磁鐵啟動推力大、溫升低的電磁鐵，目的之三在于是提供一種小通徑的電磁鐵替代大通徑的電磁鐵的技術(shù)方案。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種低溫升大推力直流電磁鐵，包括直流電源輸入端、線圈、銜鐵、鐵芯，所述的電源正極連接至線圈的輸入極，線圈的輸出極和電源的負極之間連接有MOS場效應(yīng)管，三極管Ql的發(fā)射極連接在電源的正極上，三極管Ql集電極連通在MOS場效應(yīng)管的柵極上，三極管Ql的基極上連接多諧振蕩電路的輸出，所述的多諧振蕩電路上連接有延時電路，電源接通電磁鐵開啟時，三級管Ql導通后提供MOS場效應(yīng)管的觸發(fā)電壓，MOS場效應(yīng)管導通，加在線圈兩端的是正負極之間的電壓，線圈中產(chǎn)生大電流以產(chǎn)生啟動時的推力，多諧振蕩電路經(jīng)過延時電路延時后發(fā)出一定頻率及占空比的脈沖至三極管Ql的基極，脈沖高電位時，三極管Ql處于截止狀態(tài)，MOS場效應(yīng)管失去觸發(fā)電壓，在脈沖低電位時，三級管Ql導通，MOS場效應(yīng)管得到觸發(fā)電壓，MOS場效應(yīng)管在多諧振蕩電路的作用下柵極不斷的得到和失去觸發(fā)電壓，使MOS場效應(yīng)管工作在通斷狀態(tài)，加在線圈兩端的電壓為一定占空比的脈沖，使線圈在銜鐵維持狀態(tài)時電流較電磁鐵啟動時的電流降低，進一步的，所述的電磁鐵為24V電磁鐵，電池鐵線圈的銅漆包線的直徑為0.45mm至0.65mm，線圈的匝數(shù)在500-800之間，激勵磁勢在2800-3500安*匝，進一步的，所述的電磁鐵的銜鐵頭部為錐形，錐形頭部與銜鐵外表面之間設(shè)置有臺階，錐形頭部的豎截面為沿銜鐵中心線對稱的等腰梯形，等腰梯形的底角在55度至70度之間，等腰梯形的底邊長度為銜鐵直徑的0.8-0.9倍，鐵芯與銜鐵的結(jié)合處為與銜鐵錐形頭部和臺階相對應(yīng)的錐形腔和平面部，進一步的，所述的多諧振蕩電路包括IC7555模塊，整流后的直流電源經(jīng)串聯(lián)的電阻R01、電阻R02分壓后為IC7555模塊供電，IC7555模塊的I腳連接在電阻ROl的低電位端，8腳連接在電阻ROl的高電位端，IC7555由8、7腳電和電阻R04、2/6腳與7腳和電阻R03、2/6腳與I腳和電容C02形成一定頻率及占空比的脈沖，其中8腳連在電源的正極，電阻R04的第一端連在電源的正極，第二端連在7腳，電阻R03的第一端連在7腳，第二端連在電容C02第一端上，6腳和2腳連接在電阻R03第二端，電容C02的第二端連接在電阻ROl的低電位端，進一步的，所述的多諧振蕩電路包括IC7555模塊，整流后的直流電源經(jīng)串聯(lián)的電阻R01、電阻R02分壓后為IC7555模塊供電，IC7555模塊的I腳連接在電阻ROl的低電位端，8腳連接在電阻ROl的高電位端，所述的多諧振蕩電路上連接的延時電路為:電阻R05的第一端連在電源正極上，第二端連接電容C03的第一端，電容C03的第一端連在多諧振蕩電路的置位/復位腳4腳上，電容C03的第二端連接在IC7555模塊的I腳上，與電容C03并聯(lián)設(shè)置有電阻R06，通電時，電源通過電阻R05向電容C03充電，當電容C03的電壓高于4腳的置位/復位電壓時，觸發(fā)多諧振蕩電路發(fā)出一定頻率及占空比的脈沖，當電路斷電時，電容C03通過與其并聯(lián)的電阻R06放電，進一步的，在MOS場效應(yīng)管兩端并接相互串聯(lián)的電阻R13、電容Cll形成吸收電路，進一步的，所述的IC7555模塊的4腳和I腳之間設(shè)置有二極管D06用于保證IC7555模塊4腳復位正常開啟電壓，8腳和I腳間接穩(wěn)壓二級管D05，用于IC7555工作電源穩(wěn)壓，進一步的，與線圈并列設(shè)置方向相反的穩(wěn)壓二極管D22、整流二極管D21用于續(xù)流和衰減控制，兩個二極管的正向端分別連接在線圈兩端，進一步的，直流的輸入端首先連接至橋式整流電路后正極連接到線圈的輸入極。
[0007]本實用新型的積極有益技術(shù)效果為:本實用新型電磁鐵開啟時采用全電壓，線圈中通過的電流大，滿足啟動時的推力要求，開啟后維持時，經(jīng)過延時電路的多諧振蕩器發(fā)出的脈沖時MOS場效應(yīng)管的柵極交替處于高低電位，MOS管交替工作在通斷狀態(tài)，使加在線圈兩端的電壓為一定占空比的脈沖電壓，通過線圈中的電流相應(yīng)大大降低，電磁鐵在維持狀態(tài)時的發(fā)熱溫升顯著降低，達到降低溫升的效果。在磁芯一定的情況下，合理增大線圈漆包線的線徑，調(diào)整線圈的匝數(shù)，能夠獲得較高的激勵磁勢，提高電磁鐵的推力，在同樣24V的啟動電壓下獲得較傳統(tǒng)24V直流電磁鐵2倍以上的推力，由于采用了在維持時低電流的技術(shù)方案，電磁鐵在維持狀態(tài)的溫升能夠滿足要求，低于傳統(tǒng)的啟動和維持采用相同電流的24V電磁鐵的工作溫升，在調(diào)整線圈漆包線的線徑、調(diào)整線圈的匝數(shù)獲得較高的激勵磁勢提高24V電磁鐵的推力的近2倍的基礎(chǔ)上，設(shè)計銜鐵的頭部為合理的錐形，鐵芯與銜鐵的配合部位為錐形腔，能夠優(yōu)化電磁鐵的F-S曲線，使小電磁鐵在相應(yīng)的行程點上能夠滿足大電磁鐵在該行程點上的力的要求，使小通徑的電磁鐵能夠?qū)崿F(xiàn)大通徑的電磁鐵的F-S曲線，具體的說，通過調(diào)整漆包線線徑、匝數(shù)以及改變銜鐵頭部形狀，可以使24V的六通徑的電磁鐵達到十通徑電磁鐵的F-S曲線要求，使小電磁鐵替代大電磁鐵成為現(xiàn)實，可顯著的降低液壓閥電磁鐵的成本，取得顯著的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的電原理圖。
[0009]圖2是本實用新型的低溫升大推力一種電磁鐵示意圖。
[0010]圖3是本實用新型的低溫升大推力另一種電磁鐵示意圖。
[0011]圖4是圖3所不的電磁鐵銜鐵和鐵芯的不意圖。
[0012]圖5是三個24V電磁鐵的F-S曲線及對比圖。
[0013]圖6為本實用新型直流電磁鐵開啟和維持時的電壓電流波形示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了更充分的解釋本實用新型的實施，提供本實用新型的實施實例。這些實施實例僅僅是對該裝置的闡述，不限制本實用新型的范圍。
[0015]如附圖1所示，圖1中從電源輸入至線圈之間構(gòu)成本實用新型的控制電路。一種低溫升大推力直流電磁鐵，包括直流電源輸入