[發明專利]一種低溫升大推力直流電磁鐵

有效

• 申請號: 201410789175.5
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104485196B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 孟凡朋
• 申請（專利權）人: 安陽凱地電磁技術有限公司
• 主分類號: H01F7/18
• 分類號: H01F7/18;H01F7/08;H03K17/687
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 王暉

技術領域

本發明涉及一種電磁鐵，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領域。

背景技術

傳統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。

現有的24V直流電磁鐵由于受溫升的制約，無法實現較大推力。

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，如果能夠通過技術創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。

發明內容

本發明的目的之一在于克服現有技術中傳統的普通直流電磁鐵在維持狀態時電流大、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方案。

為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案為：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場效應管，三極管Q1的發射極連接在電源的正極上，三極管Q1集電極連通在MOS場效應管的柵極上，三極管Q1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Q1導通后提供MOS場效應管的觸發電壓，MOS場效應管導通，加在線圈兩端的是正負極之間的電壓，線圈中產生大電流以產生啟動時的推力，多諧振蕩電路經過延時電路延時后發出一定頻率及占空比的脈沖至三極管Q1的基極，脈沖高電位時，三極管Q1處于截止狀態，MOS場效應管失去觸發電壓，在脈沖低電位時，三級管Q1導通，MOS場效應管得到觸發電壓，?MOS場效應管在多諧振蕩電路的作用下柵極不斷的得到和失去觸發電壓，使MOS場效應管工作在通斷狀態，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，鐵芯與銜鐵的結合處為與銜鐵錐形頭部和臺階相對應的錐形腔和平面部，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串聯的電阻R01、電阻R02分壓后為IC7555模塊供電，IC7555模塊的1腳連接在電阻R01的低電位端，8腳連接在電阻R01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1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R01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串聯的電阻R01、電阻R02分壓后為IC7555模塊供電，IC7555模塊的1腳連接在電阻R01的低電位端，8腳連接在電阻R01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1腳上，與電容C03并聯設置有電阻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，觸發多諧振蕩電路發出一定頻率及占空比的脈沖，當電路斷電時，電容C03通過與其并聯的電阻R06放電，進一步的，在MOS場效應管兩端并接相互串聯的電阻R13、電容C11形成吸收電路，進一步的，所述的IC7555模塊的4腳和1腳之間設置有二極管D06用于保證IC7555模塊4腳復位正常開啟電壓，8腳和1腳間接穩壓二級管D05，用于IC7555工作電源穩壓，進一步的，與線圈并列設置方向相反的穩壓二極管D22、整流二極管D21用于續流和衰減控制，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。