[發明專利]一種電磁裝置多點控制的方法及裝置

有效

• 申請號: 201010624640.1
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102163483A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 孫化海
• 申請（專利權）人: 東莞市高能磁電技術有限公司
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/122;H01F7/18
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 張永忠

技術領域

本發明涉及電磁控制技術，具體涉及一種電磁裝置多點控制的方法及裝置。

背景技術

現有技術中，電磁裝置啟動后的中間行程、速度都是不可控速的，通常啟閉速度都非常快，這是由于電磁線圈只是控制線圈電流的通斷。而無法控制電磁鐵推拉桿的位置，推拉桿的位置完全由機械結構來決定，所以通常只有兩個位置，通和斷，而無法控制在中間位置。

在管道中由于閥門的通斷造成介質流速的變化，流速的變化又會引起壓力的變化，尤其在閥門快速開啟和關閉時引起壓力的變化更大，有時我們甚至可以聽到管道中有一種類似錘擊的聲音，這就是著名的水錘或氣錘現象。有時快速關閉造成的壓力波動會造成管道破裂，所一些重要的管道工程，都要做這方面的校驗。

在日常生活中，我們在使用燃氣熱水器時就有這種體會：當你剛開始打開水閥時，水溫是忽冷忽熱的，尤其是當你關了一會再開，開始一下水溫很高，然后一下又變冷，然后再變熱正常，在使用管道煤氣時，這種現象更為嚴重且持續的時間更長。這是由于當氣閥關閉時，管道中沒有壓力損失，在閥口處壓力比使用時高，剛一打開時這種較高的壓力就會讓燃氣流速較正常使用時更高，燃燒時產生更多的熱量，所以此時溫度比平常高，因為氣體在管道有也有慣性，也只有在管道中形成壓力梯度后才產生流速，當前面的氣體燃燒后，后面的氣體還沒有流過來，就造成壓力快速下降，氣體的流量下降，就引起燃燒熱量的下降，這時水溫就降低了。因為管道煤氣的管路通常比采用液化氣的管路要長很多，這種壓力波傳遞的時間就要長，這種現象就會更明顯。

由電磁學的知識知道在電磁鐵結構不變的情況下電磁鐵的作用力與其線圈中的電流成正比，與線圈的匝數也成正比。在一般電磁鐵中，由于閥片在不同位置時磁路上的氣隙長度不同，而磁導是氣隙的倒數，磁通又與磁導成正比，而電磁力與磁通的平方成正比，所以電磁力與氣隙倒數的平方成正比。因而當線圈中電流恒定時閥片處于不同位置時電磁力是差別很大的，尤其是當閥片完全吸合時，氣隙為0，吸非常大，此時只要很微弱的電流就能維持此狀態。所以一般的電磁鐵現在都是這種設計方式，即閉合磁路，好處是只需開始時的大操作電流，然后只需很小電流就可以自保持。所以雖有彈簧的作用，每一電流無法得到一個平衡的位置，所以這種電磁鐵的推拉桿位置是無法控制的。

現代微芯片的遍及應用給眾多的電路控制帶來很多方便。由軟件控制電路的通斷既簡單又方便，一種通過控制通斷時間比例不同從而實現在輸入電壓不變的情況下得到不同的平均電壓的方法得廣泛應用，這種方法叫脈沖寬度調制，因為英文名叫“Pulse?Width?Modulation”，所以簡稱“PWM”。眾所周知在彈簧的彈性極限內，彈簧的變形量與所加的外力成正比，這就著名的虎克定律。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種電磁裝置多點控制的方法，使其能夠通過力平衡的方法控制電磁鐵推拉桿位置和啟閉速度，從而能夠控制電磁鐵所在的推拉桿的位置和啟閉速度，這樣可以使電磁鐵分段啟閉，或漸開漸閉，亦或停留在某個位置。

本發明所采用的方法是將封閉的磁路改為開放的磁路，以減小氣隙變化的影響，因為外面沒有了導磁的軟磁體材料(通常為鐵或硅鋼)，作為銜鐵的推拉桿可以改為永磁材料。

本發明還提供了一種實現上述方法的電磁裝置。

本發明實現上述目的所采用的技術方案是：

一種電磁裝置多點控制的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

(1)制備一電磁裝置，該裝置包括一支架、一線圈、一推拉桿、一永磁體、一復位彈簧，所述的線圈繞于支架上、其內部中空，所述永磁體固定設置在推拉桿前部，推拉桿尾部設有一凸肩及一工作部；推拉桿可在磁力作用下在所述線圈內部中空位置中做前后直線運動；所述的復位彈簧套設在所述推拉桿上，其前部與所述支架接觸，其后部與所述凸肩接觸，并被二者固定在該中間位置；

(2)設置一控制電路，并將其與所述線圈電性連接，通過該控制電路調節所述線圈中通過的電流的大小及通斷狀態；

(3)依次向線圈通入初始電流，使推拉桿在最遠端上永磁體所受到的引力與復位彈簧對其的推力相互平衡，以此時的電流大小作為初始作用電流數值；

(4)根據需要依次向線圈通入初始電流的一倍、二倍、三倍以至多倍數值的電流，則推拉桿可依次在不同的位置上，實現其永磁體所受到的引力與復位彈簧對其的推力相互平衡，并停留在該位置；

(5)根據需要通過控制電路編程調整依次向線圈通入初始電流數值的倍數及通斷時間，即可自動控制該電磁裝置移動行程及速度。

所述的推拉桿為非磁性材料構件，所述的永磁體通過一壓蓋固定設置在該推拉桿中。