[發(fā)明專利]串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁高速電磁執(zhí)行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911262934.1
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN110911084B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鵬;吳鋼;文慧;游宇豪;李世龍;胡開樣;熊湘杰
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H01F7/08
• 分類號: H01F7/08;H01F7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明在于提供一種串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁高速電磁執(zhí)行器，包括串聯(lián)永磁體、并聯(lián)永磁體、鐵芯主磁極、鐵芯副磁極、線圈、銜鐵、銜鐵芯，并聯(lián)永磁體是徑向充磁磁環(huán)，并聯(lián)永磁體設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、線圈的下方、且三者靠近工作氣隙側(cè)的端面平齊或并聯(lián)永磁體的端面略低于鐵芯主磁極與鐵芯副磁極的端面，串聯(lián)永磁體設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、并聯(lián)永磁體的上方，銜鐵芯通過螺釘固定在銜鐵上。本發(fā)明具有強電磁力、高響應、低功耗的特點，適用于柴油機電控燃油系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁執(zhí)行器，尤其是一種柴油機電控燃油系統(tǒng)用高速電磁執(zhí)行器。

背景技術(shù)

隨著柴油機電子控制技術(shù)的發(fā)展，電控燃油噴射系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了機械式燃油噴射控制系統(tǒng)，成為柴油機燃油噴射控制的重要技術(shù)。目前，柴油機面臨著日益嚴格的排放法規(guī)和降低燃油消耗率等要求，電子控制技術(shù)正是滿足這些要求的重要手段。高速電磁執(zhí)行器是柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的重要元件，通過其對燃油控制閥的開閉時刻及閉合時間長短來實現(xiàn)對噴油定時、噴油量及噴油規(guī)律進行精確、柔性地控制，進而提高柴油機經(jīng)濟性，降低排放。

而高速電磁執(zhí)行器的強電磁力、動態(tài)響應特性及其多循環(huán)工作一致性是實現(xiàn)燃油系統(tǒng)高精度噴油定時、定量及靈活噴油規(guī)律的最主要特征。目前高速電磁執(zhí)行器常在銜鐵吸合階段采用高的驅(qū)動電壓產(chǎn)生大電流來加快其吸合速度，而吸合保持階段采用相對較小的電流來維持，進而加快銜鐵的釋放速度，從而提高電磁執(zhí)行器的整體響應速度。然而大電流使得高速電磁執(zhí)行器功耗加大，線圈發(fā)熱量增加，對線圈及其密封材料等的溫度特性提出了更高的要求，高速電磁執(zhí)行器的安全可靠性及壽命下降；另外銜鐵吸合保持階段是高速電磁執(zhí)行器主要工作時間段，電流作用時間長，尤其燃油系統(tǒng)在大脈寬工作狀態(tài)下，其作用時間更長，此時線圈發(fā)熱量大大增加，若此時能進一步降低維持電流，將大大提高高速電磁執(zhí)行器的安全可靠性，同時亦可加快銜鐵的釋放速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種強電磁力、高響應、低功耗的串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁高速電磁執(zhí)行器。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：本發(fā)明串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁高速電磁執(zhí)行器，其特征是：包括串聯(lián)永磁體、并聯(lián)永磁體、鐵芯主磁極、鐵芯副磁極、線圈、銜鐵、銜鐵芯，并聯(lián)永磁體是徑向充磁磁環(huán)，并聯(lián)永磁體設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、線圈的下方、且三者靠近工作氣隙側(cè)的端面平齊或并聯(lián)永磁體的端面略低于鐵芯主磁極與鐵芯副磁極的端面，串聯(lián)永磁體設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、并聯(lián)永磁體的上方。

本發(fā)明還可以包括：

1、串聯(lián)永磁體是軸向充磁磁環(huán)，設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、線圈的外側(cè)、并聯(lián)永磁體的上方；

2、串聯(lián)永磁體是徑向充磁磁環(huán)，設(shè)置在鐵芯主磁極與鐵芯副磁極之間、線圈的上方。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：本發(fā)明的串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁高速電磁執(zhí)行器，采用了串并聯(lián)永磁與電磁混合勵磁的結(jié)構(gòu)。線圈通電時，線圈與串聯(lián)永磁體、并聯(lián)永磁體混合勵磁，產(chǎn)生并聯(lián)磁通，復合疊加流經(jīng)銜鐵，同時并聯(lián)永磁體能屏蔽部分鐵芯主副磁極間的漏磁，使得銜鐵工作氣隙處的磁感應強度增強，從而有效增大作用于銜鐵的電磁力，降低驅(qū)動電流以及減小系統(tǒng)功耗與線圈發(fā)熱量，而此時串聯(lián)永磁體產(chǎn)生的反向串聯(lián)磁通則有助于降低系統(tǒng)電感，加快線圈激勵電流的增長速度，提升電磁力的上升速度，從而加快銜鐵的動態(tài)吸合速度；線圈斷電時，串聯(lián)永磁體、并聯(lián)永磁體混合勵磁，并聯(lián)永磁體產(chǎn)生兩路并聯(lián)磁通，一路為經(jīng)鐵芯主、副磁極回路的磁通，一路為經(jīng)銜鐵回路的磁通，而串聯(lián)永磁環(huán)產(chǎn)生的反向磁通將對后者回路磁通進行調(diào)控削減，同時降低系統(tǒng)斷電時的電感，有利于線圈激勵電流的快速下降，使得作用于銜鐵的電磁力迅速消退，加快銜鐵的動態(tài)釋放速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a-2b為線圈通電和斷電時執(zhí)行器的磁路示意圖，圖2a為線圈通電時執(zhí)行器的磁路示意圖，圖2b為線圈斷電時執(zhí)行器的磁路示意圖。