比例电磁铁完整版本.pptVIP

第一章比例电磁铁比例电磁铁的概念：电磁铁(直线力马达)是一种依靠电磁系统产生的电磁吸力，使衔铁对外作功的一种电动装置。第一章比例电磁铁在电磁铁的运动过程中，必然要克服机械负载和阻力而作功。对于普通电磁铁，一般都要求电磁吸力大于负载反力；而对于比例式电磁铁，则衔铁处于电磁吸力与负载反力平衡的状态。只有这样，电磁铁才能正常工作。比例阀与伺服阀的比较：伺服阀比例阀早期比例阀电—机械转换器力马达、力矩马达比例电磁铁比例电磁铁频响（Hz）20—200301-5零位死区无有有加工精度μ级10μ级10μ级线圈功率（W）0.5—510—2410—30滞环（%）1—31—34—7体积小大大使用场合闭环开环、闭环开环普通电磁铁与比例电磁铁的静态吸力特性。静态吸力特性就是在稳态过程中得到的吸力特性。静态吸力特性只是衔铁无限缓慢移动时的一种特例。2-比例电磁铁可以看出：比例电磁铁的输出电磁力在整个工作行程内基本上保持恒定。比例电磁铁在不同输入电流下的力—位移特性曲线，可见电磁力与输入电流之间的关系是线性关系。在其工作行程内的任何位置上，电磁力只取决于输入电流。普通电磁铁的结构电磁铁在吸合过程中，产生两个磁通：主磁通和漏磁通。衔铁受到的吸力由两部分构成：主磁通产生端面力，漏磁通产生螺管力。这两个力的方向是一致的（向左）F螺管力F端面力衔铁运动时，主气隙是不断减小的，因而主磁通逐渐增加，而漏磁通就不断减小，也即是螺管力与端面力之比不断变化，在处，漏磁通与主磁通相比，其值很小，螺管力趋于零。1—普通电磁铁的吸力特性气隙增大，吸力F减小。直流螺管式电磁铁的吸力特性1-平底下止座式2-岔底止座式3-锥底止座式衔铁运动时，主气隙是不断减小的，因而主磁通逐渐增加，而漏磁通就不断减小，也即是螺管力与端面力之比不断变化，在处，漏磁通与主磁通相比，其值很小，螺管力趋于零。于是就导致曲线1中螺管力不断变化的曲线.比例电磁铁的结构锥底结构螺管电磁铁1-轭铁2-外壳3-线圈4-锥底止座它的工作范围较窄，仅适用于行程较小的电液比例压力阀。工作特性是上图的曲线3增加了轭铁1,减少了漏磁通，稳住了螺管力，因而工作特性曲线如上图的曲线3。比例电磁铁的结构盆底止座结构的比例电磁铁1-衔铁2-上轭铁3-底面4-隔磁环5-锥面6-盆底极靴（下轭铁）其磁路为外壳，上轭铁2经气隙δ进入衔铁，之后分两路，一路Φ1穿过工作气隙δs进入盆底面，另一路经气隙δ进入盆底极靴的锥面，最后都进入外壳。因衔铁被上、下轭铁所包围，衔铁与磁轭之间的漏磁通仅产生径向力，磁轭与线圈间的漏磁通产生类似于“螺管力”的力，但这个力作用在磁轭上。因此，对于衔铁被导磁体包围的闭式螺管电磁铁，衔铁上基本没有螺管力存在，可以忽略。电磁吸力主要是由在盆底极靴处分流的磁通Φ1和Φ2产生（图1-8）。其中Φ1沿轴向穿过工作气隙进入盆底产生端面力Fd，而Φ2穿过盆底锥形周边，再通过端盖回到外壳，形成锥面力Fz，衔铁在运动过程中受到锥面力和端面力的合力作用，构成了总的电磁吸力，该吸力在工作区段内比较平坦。即为曲线2。比例电磁铁的基本要求：具有水平吸力特性，即电磁吸力与衔铁的行程无关。电磁吸力耐高压（指液压力）直流比例电磁铁图1-9耐高压比例电磁铁a)结构图b)吸力特性图1-推杆2-端盖（下轭铁）3-外壳4-隔磁环5-工作气隙6-线圈7-地承环8-衔铁9-非工作气隙10-放气螺塞11-导套12-调零螺钉这种结构使用最为广泛。它输出的力和位移较大可直接驱动小功率的单级阀。它能承受压力达35MPa以上。原理：线圈通电产生磁通其通路为由衔铁经非工作气隙9、导套11、外壳进入前端盖2。然后分成两路，一路经盆底，另一路经导套前部，最后经工作气隙会和于衔铁8，形成闭合磁路。电磁铁为湿式，导套有足够的内压强度（其内部是密封的），有专门的放气螺塞