一種基于并聯線圈的高響應、大推力電磁鐵制造技術

本發明專利技術公開了一種基于并聯線圈的高響應、大推力電磁鐵。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。各組線圈沿線圈骨架的軸向或徑向分布。本發明專利技術的線圈結構既可以適用于開關電磁鐵，也可以適用于比例電磁鐵中。本發明專利技術采用線圈并聯的結構，大幅減小了電磁鐵內阻和電感量，因此在常規供電電壓下可通過增大驅動電流來提高電磁推力，從而獲得高響應、大推力電磁鐵。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種可適用于電機械轉換控制等領域的電磁鐵。
技術介紹
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。
技術實現思路
本專利技術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，本專利技術所采取的技術方案是 本專利技術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，本專利技術的各組線圈沿線圈骨架的徑向分布。 進一步地，本專利技術的各組線圈沿線圈骨架的軸向分布。進一步地，本專利技術的各組線圈的匝數相同。進一步地，本專利技術所述電磁鐵為開關電磁鐵或比例電磁鐵。進一步地，本專利技術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
技術介紹
相比，本專利技術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，使本專利技術電磁鐵兼具高響應、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2為n (n > 2)組勵磁線圈軸向(即平鋪式)并聯繞制示意 圖3為使用本專利技術基于并聯線圈電磁鐵的高速開關閥的結構示意 圖4為本專利技術基于并聯線圈的比例電磁鐵的結構示意 圖5為本專利技術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,Si >L1、h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=l，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。具體實施例方式如圖1至圖4所示，本專利技術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，本專利技術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，本專利技術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示出了將本專利技術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。在圖3所示的應用實例中，高速開關閥的工作過程如下常態下，并聯線圈電磁鐵2失電，高速開關閥在P 口高壓供油壓力作用下，供油球閥7、分離銷6、回油球閥5、及銜鐵I被推至左位，P 口與控制油口 A通。當并聯線圈電磁鐵2得電時，極靴3被磁化而將銜鐵I吸合，回油球閥5、分離銷6和供油球閥7被推至右位，A 口與T 口通。該閥供油壓力200bar，最大流量9 L/min。并聯線圈電磁鐵的峰值供電電壓24V，等效總電阻0. 6 Q，開啟峰值電流4A，保持電流1A。在電磁鐵的線圈總安匝數同樣為1000的情況下，傳統單線圈電磁鐵高速開關閥的電磁鐵的電阻9. 6Q，閥開啟峰值電流1A，保持電流0. 25A。可見，傳統單組線圈電磁鐵的電阻值較大，常規電壓下最大驅動電流受到限制，電磁鐵的推力不理想；而本專利技術多組線圈并聯電磁鐵的電阻值大幅減少，常規電壓下可通過增加驅動電流來大幅提高線圈安匝數，從而實現電磁鐵的大推力。使用傳統的線圈匝數為N的單線圈電磁鐵的電氣純時滯&力本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于并聯線圈的電磁鐵，其特征在于：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。

【技術特征摘要】
1.一種基于并聯線圈的電磁鐵，其特征在于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。2.根據權利要求1所述的電磁鐵，其特征在于各組線圈沿線圈骨架的徑向分布。3.根據權利要求1所述的電磁鐵，其特征在于各組線圈沿線圈骨架的軸向分布。4.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孔曉武，李世振，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：