单电磁铁悬浮系统的驱动电路设计与改进.pdf

维普资讯 2007年第2期 仪 表 技 术 ·25· 单电磁铁悬浮系统的驱动电路设计与改进 冯 丰，林小玲，余 渊 (上海大学 自动化系，上海 200072) 摘 要：对单电磁铁悬浮系统的结构与机理进行了分析，根据系统对驱动电路的要求，设计了 采用 IR2110的单相不对称半桥驱动电路，并针对实际调试过程中出现的IR2110自举困难给出了 相应的改进方法和实用电路，最后给出了改进后的实验结果。 关键词：电磁悬浮；驱动电路；IR2110；自举 中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1006—2394(2007)02—0025—02 DesignandImprovementofanIntegratedDriveCircuitfor SingleElectromagnetLevitation System FENGFeng，LINXiao—ling，YUYuan (DepartmentofAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China) Abstract：Thestructureandprincipleofthesingleelectromagnetlevitation system wereanalyzed． Th eintegrateddrivecircuitusingIR2110wasdesignedaccordingtotherequirementsofthesystem．For thedifficultyofbootstrapofIR2110occurredinthetrial—process，theimprovingmethodandpracticalcir— cuitwerecarriedout．Atlast，experimentresultsofimprovedcircuitwerepresented． Keywords：electromangeticlevitation；drivecircuit；IR2I10；bootsrtap 的磁悬浮系统，故采用如图2所示的单相不对称半 1 悬浮系统结构 桥驱动电路。VT 和VT 同时开通或关断，当其开 单电磁体悬浮系统以磁浮球为实例，其物理模 通时，在电源电压作用下，电流大小按指数规律增 型如图1所示。采用电磁悬浮 (EMS)方式，即利用 长，方向如图中实线箭头所示。当其关断时，负载电 通以电流的常导线圈产生的磁场对铁磁材料悬浮物 磁铁线圈通过VD，VD：续流，电感中储能向直流侧 产生的吸引力来实现悬浮。由于外界扰动 (参考 反馈，电流按指数规律迅速下降，方向如图中虚线箭 方向竖直向下)的存在，要使小球悬浮起来，必须实 头所示。因此，不论功率器件工作在什么状态下，始 时调节电流的大小，使每一瞬间电磁力F =mg+ 终保持流过电磁铁线圈的电流方向不变，从而满足 ， 从而达到悬浮的效果。 了电磁悬浮系统的应用要求。