[发明专利]一种电磁铁的控制方法

说明书

技术领域

         本发明涉及电磁铁的控制方法，特别涉及电磁铁中铁芯移动的控制方法。

背景技术

电磁铁是一种通电流来产生磁力的器件，属非永久磁铁，可以很容易地将其磁性启动或者消除。电磁铁具有结构简单、驱动电路简单、动作可靠、成本低廉等优点而得到广泛的应用。但是电磁铁正是由于它的动作速度太快，电磁铁的铁芯在吸合及释放时发生冲击而产生很大的震动和噪音。这些冲击对设备和它的自身产生一定的损害，因此限制了电磁铁在一些要求较高的场合应用。电磁铁的这一特性是与它的驱动形式和驱动电路有关的。现有技术中，电磁铁的吸合和释放都是用开关电路来完成的。因此，电磁铁只有两种状态，一种是满功率吸合，一种是零功率释放。这种驱动形式是电磁铁产生冲击震动的根本原因。为减小电磁铁的这一缺点给设备带来的影响，人们想出了一些办法。如采用油阻尼电磁铁，但油阻尼电磁铁降低了吸合力，反而增加了电磁铁的功耗，令线圈更热，甚至由于油温变化引起不同阻尼力导致烧损故障。在现有技术中，很难找到能更有效地减小电磁铁动作时产生的冲击震动和噪音的办法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电磁铁的低冲击控制方法，其能稳定减小电磁铁动作时的冲击震动和噪音。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电磁铁的控制方法，其电磁铁包括受电磁作用而移动的铁芯、因通电而对铁芯产生电磁作用的静止部件和使铁芯复位的回位弹簧；其特征在于：当铁芯因通电而向静止部件移动至接近吸合状态时，断电后再通电至吸合；而当断电后，铁芯在回位弹簧的作用下移动至接近释放状态时，通电后再断电至铁芯完全释放。

上述断电时长最好为5毫秒至30毫秒，所述通电时长最好为5毫秒至30毫秒。

上述断电位置最好在电磁铁位移大于铁芯行程2/3处，通电位置最好在电磁铁位移大于铁芯行程2/3处。

上述电磁铁的通断电由控制器控制，这样控制更方便、一致。

    本发明由于在电磁铁执行吸合或释放动作时，可使铁芯的冲击速度大大减小，并且适当可控和稳定可靠，从而使电磁铁动作时的噪音和冲击震动大大减小，扩大了电磁铁的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例的电磁铁示意图。

图2为本发明实施例的电磁铁控制的原理框图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1中,电磁铁包括铁芯1（衔铁）、静铁2（铁心）、回位弹簧3。

电磁铁控制系统包括数字控制器10、驱动电路20和电磁铁30，如图2所示。其中数字控制器包括单片机、DSP、ARM等处理器组成的控制器，也可以包括可编程控制器（PLC）。

假定电磁铁的铁芯1（衔铁）行程的长度为L。

本发明实施例的电磁铁吸合的控制过程如下：

1、当电磁铁处于释放状态时，数字控制器通过电磁铁驱动电路给电磁铁通电而执行吸合动作，电磁铁的铁芯1从静止开始向静铁2方向移动。在移动过程中，铁芯1的速度按指数规律上升。

2、当铁芯1接近电磁铁的完全吸合状态，此时铁芯1的位移应大于2/3L时，让电磁铁断电5-30毫秒。执行这一操作的目的是减缓铁芯1的移动速度，防止因铁芯1的移动速度过快而产生过大的噪音和冲击震动。通过数字控制器10调整电磁铁的通电时长和电磁铁断电时长，可以找到电磁铁吸合时产生的噪音和冲击震动最小的点。

3、接着再给电磁铁通电而保持吸合状态。此时电磁铁已经处于完全吸合状态。

本发明实施例的电磁铁释放的控制过程如下：

1、当电磁铁处于吸合状态时，数字控制器通过电磁铁驱动电路给电磁铁断电而执行释放动作，在回位弹簧3的作用下，电磁铁的铁芯1从静止开始向远离静铁2方向移动。在移动过程中，铁芯1的速度按指数规律上升。

2、当铁芯1接近电磁铁的完全释放状态，此时电磁铁铁芯1的位移应大于2/3L时，给电磁铁通电5-30毫秒。执行这一操作的目的是减缓铁芯1的移动速度，防止因铁芯1的移动速度过快而产生过大的噪音和冲击震动。通过数字控制器10调整电磁铁的通电时长和电磁铁断电时长，可以找到电磁铁释放时产生的噪音和冲击震动最小的点。

3、接着再给电磁铁断电使其处于释放状态。此时电磁铁已经处于完全释放状态。

    通过上述电磁铁的控制方法，在电磁铁执行吸合或释放动作时，动铁的冲击速度大大减小，并且适当可控和稳定可靠，从而使电磁铁动作时的噪音和冲击震动大大减小。