[實用新型]基于并聯線圈的高響應、大推力電磁鐵

有效

• 申請號: 201220714164.7
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203205180U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 孔曉武;李世振
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/123
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

?本實用新型涉及一種可適用于電機械轉換控制等領域的電磁鐵。

背景技術

電磁鐵作為一種電機械轉化元件被廣泛地應用于電磁閥等領域。動態響應頻率和最大電磁推力是衡量電磁鐵性能的重要指標，傳統的電磁鐵采用單組線圈繞制而成，電阻和電感值高，電磁純時滯大且常規電壓驅動下電流較小，存在最大電磁推力和動態響應頻率之間的矛盾。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種高響應、大推力的電磁鐵，既能夠保證較大的電磁推力同時大幅減少電磁鐵的開啟和關閉的動態響應時間。

為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：

本實用新型基于并聯線圈的電磁鐵是在電磁體的線圈骨架上繞制有兩組以上線圈，各組線圈以并聯的方式電連接。

進一步地，本實用新型的各組線圈沿線圈骨架的徑向分布。

進一步地，本實用新型的各組線圈沿線圈骨架的軸向分布。

進一步地，本實用新型的各組線圈的匝數相同。

進一步地，本實用新型所述電磁鐵為開關電磁鐵或比例電磁鐵。

進一步地，本實用新型的所述比例電磁鐵為動鐵式力馬達比例電磁鐵、動圈式力馬達比例電磁鐵或力矩馬達電磁鐵。

與背景技術相比，本實用新型具有的有益效果是：一方面，在保證安匝數不變的情況下，大幅縮短了電磁鐵的電磁純時滯，具有高響應的特性；另一方面，電磁鐵的電阻和電感量大幅減小，從而在常規供電電壓下可通過增大驅動電流來大幅提高電磁推力，使本實用新型電磁鐵兼具高響應、大推力的性能。

附圖說明

圖1為n（n≥2）組勵磁線圈徑向（即疊加式）并聯繞制示意圖；

圖2為n（n≥2）組勵磁線圈軸向（即平鋪式）并聯繞制示意圖；

圖3為使用本實用新型基于并聯線圈電磁鐵的高速開關閥的結構示意圖；

圖4為本實用新型基于并聯線圈的比例電磁鐵的結構示意圖；

圖5?為本實用新型并聯線圈電磁鐵的等效電氣原理圖，其中，U為供電電壓，I為電磁鐵驅動總電流，???????????????????????????????????????????????、、分別對應表示第i組線圈的等效電阻、等效電感、驅動電流（i=1，2，…，n）；

圖中，1.?銜鐵、2.?并聯線圈電磁鐵、3.?極靴、4.?閥體、5.?回油球閥、6.分離銷、7.?供油球閥；8.?推桿、9.?導向套、10.?線圈骨架、11.?限位卡環、12.?隔磁環、13.?線圈、14.?殼體、15.?彈簧、?16.調整螺栓。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，本實用新型的電磁鐵的線圈骨架10上繞制有n（n≥2）組線圈13，各組線圈以并聯的方式電連接。各組線圈13或者沿線圈骨架10的軸向分布，或者沿線圈骨架10的徑向分布。各組線圈13的匝數可以相同，也可以不同。

如圖1所示，本實用新型的電磁鐵的各組線圈13沿線圈骨架10的徑向分布（即疊加式）的方式并聯繞制，各組線圈13的起始端電氣并接于電磁體的一端的接線端子a，各組線圈13的末端電氣并接于電磁體的另一端的接線端子b。

如圖2所示，本實用新型的另一種實施方式的電磁鐵的各組線圈13沿線圈骨架10的軸向分布（即平鋪式）的方式并聯繞制，各組線圈13的起始端電氣并接于電磁體的一端的接線端子a，各組線圈13的末端電氣并接于電磁體的另一端的接線端子b。

圖3示出了將本實用新型的并聯線圈電磁鐵作為開關電磁鐵應用于高速開關閥的一個實例。如圖3所示，高速開關閥由銜鐵1、并聯線圈電磁鐵2、極靴3、閥體4、回油球閥5、分離銷6和供油球閥7組成。在圖3所示的實例中，高速開關閥是一種兩位三通的螺紋式插裝閥，并聯線圈電磁鐵2安裝在該插裝閥的閥芯上。并聯線圈電磁鐵2的總安匝數為1000。與總安匝數亦為1000的傳統單組線圈電磁鐵的相比，兩者的區別在于該實例中的并聯線圈電磁鐵2是由4組匝數為250匝的線圈沿線圈骨架的徑向并聯繞制。