[发明专利]设有三极管型高低电平转换电路的直流电磁阀

说明书

技术领域

本发明涉及直流电器领域，尤其涉及一种具有节电功能的“设有三极管型高低电平转换电路的直流电磁阀”。

背景技术

电磁阀(Electromagnetic valve)是一种依靠励磁线圈产生的电磁力来驱动阀门开、关的流体控制器件。

直流电磁阀是电磁阀中的一种类型，是家用电器和工控设备中应用非常广泛的直流电器。其特点是在励磁线圈中接入直流电压、用直流电流产生驱动阀门开、关的电磁力。

直流电磁阀主要由励磁线圈、阀芯、复位弹簧组成。图1a、图1b为直流电磁阀控制流体(气或液)通、断的示意图；图2a、图2b为液压设备中用的直流液压电磁阀控制“液压油”流向的示意图。

结合图1a：当励磁线圈的A1、A2端接通DC12V、DC24V或其他直流电压(以下通称DC12V、DC24V或其他直流电压为DC电压)时，其产生的电磁力推动阀芯克服复位弹簧的阻力而向下移动，与阀芯相连接的活塞也随之下移，所述的直流电磁阀打开，其“入口”与“出口”接通。

结合图1b：当励磁线圈中的DC电压关断时，阀芯失磁力，受复位弹簧的作用而上移，活塞也随之上移，所述的直流电磁阀“复位”，其“入口”与“出口”关断。

结合图2a：液压电磁阀的励磁线圈之A1、A2端接通DC电压时，其产生的电磁力推动阀芯克服复位弹簧的阻力而向右移动，与阀芯相连接的一组活塞也随之右移，所述的液压电磁阀之2口与3口、1口与4口便被接通。

结合图2b：液压电磁阀的励磁线圈中的DC电压关断时，阀芯失磁力，受复位弹簧的作用而左移，活塞也随之左移，所述的液压电磁阀“复位”，其之1口与2口、4口与5口便被接通。

综上所述，直流电磁阀的工作过程可分为“起动”、“保持”、“复位”三个阶段：

1、起动：励磁线圈的A1、A2端与DC电压接通,电磁力推动阀芯运动；

2、保持：阀芯到达设定的位置，励磁线圈继续与DC电压接通,阀芯继续受电磁力作用；

3、复位：励磁线圈断开DC电压,阀芯失电磁力作用而回复至起始时的位置。

显尔易见，在起动阶段，阀芯必须克服静摩擦力与复位弹簧的弹力需较大的电磁力作用才能运动。与此相对应，DC电压必须提供较大的功率(以下称起动功率)励磁线圈才能产生较大的电磁力，方能保证阀芯的运动。

在保持阶段，阀芯已到达设定位置，DC电压只需提供较小的功率(以下称保持功率)就可使阀芯克服复位弹簧的弹力而保持在设定位置上。与此相对应，若此时DC电压仍提供与起动阶段一样高的功率，将造成电能浪费并使励磁线圈无惠的升温！

传统的直流电磁阀由于起动功率与保持功率几乎相同,因此，因保持功率过大而存在以下的严重缺点：

1、发热：传统的直流电磁阀由于保持功率过大而发热严重，励磁线圈因过热而烧毁的现象也屡屡发生；

2、耗电：传统的直流电磁阀另一个缺点就是保持功率过大而无惠的耗电，减少这种耗电,就可取得“节电”的效果；

3、失控：励磁线圈发热之后，其阻抗增加，电流变小，电磁力亦随之减小，若此时再次起动电磁阀,阀芯将因电磁力太小而难以到达设定位置，家用电器或工控设备会因此而系统失控。

针对传统的直流电磁阀的缺点,本发明要迖到的目标是：

1、“用电子技术改造传统产业”，设计一种电子线路尽量简单的、所用器件尽量少的、价格尽量廉的、可使传统直流电磁阀节电的“节电单元”；

2、该“节电单元”可用于改造在线使用的传统直流电磁阀,使这些直流电磁阀升級成为具有节电功能的直流电磁阀；

3、该“节电单元”也可集成到将要生产的直流电磁阀中,使直流电磁阀的制造商生产出与“节电单元”一体化的、具有节电功能的新型直流电磁阀。

发明内容