[其他]无激磁线圈带放大器的双向比例电磁铁

说明书

本实用新型属于流体控制系统中比例阀、伺服阀用的电——机械转换装置。

作为电——机械转换装置的双向比例电磁铁广泛的应用于各种比例阀和伺服阀。发明专利申请号：85103757“耐高压双向极化式比例电磁铁”公开了一种输出力（或位移）可以双向连续时无零位死区，提高稳态特性和动态特性，结构简单，功率重量比大的价廉的耐高压双向极化式比例电磁铁。但它有二个不足之处，一是，电——机械转换效率低，原因是输入信号u₁，u₂……u_N通过相加器〔19〕，见附图1所示，相加后成为控制电压信号u_a，输入给双向具有电流负反馈的放大器〔21〕，产生控制电流I_a输给耐高压双向极化式比例电磁铁〔26〕的控制线圈〔24〕、〔25〕，通过激磁线圈〔22〕、〔23〕的激磁电流I_f由激磁电流的设定信号u_f通过恒流放大器〔20〕产生。为产生双向输出力F，控制线圈〔25〕中的控制电流I_a与激磁线圈〔22〕中的激磁电流I_f由于电流方向相同，产生的磁通相叠加形成较大的磁通，而控制线圈〔24〕的控制电流I_a与激磁线圈〔23〕中的激磁电流I_f由于电流方向相反，产生的磁通相减形成较小磁通，两边磁通大小不等，因而产生双向输出力F，当控制电流I_a＝0时，由于两边激磁电流I_f产生的磁通大小相等，电磁力对衔铁的作用力相互抵消双向输出力F＝0。为了能形成较小的磁通，在耐高压双向极化式比例电磁铁内是采用大电流产生二个相反方向的磁通进行相减的方法，这种方法不但电能损耗较大，而且增加线圈发热。二是，由于加工制造上的原因，如两边线圈数不等，零件尺寸偏差及装配精度等会产生如附图2虚线所示，输出力F与控制信号u_a对称性和线性较差。

为了弥补以上存在的一些不足之处，研制成一种无激磁线圈带放大器的耐高压双向极化式比例电磁铁，（简称无激磁线圈带放大器的双向比例电磁铁，以下同）特提出本实用新型。

本实用新型所采用的方法是，改变耐高压双向极化式比例电磁铁内用大电流产生磁通进行相加减方法，为在放大器〔11〕中用电压信号进行相加减产生大小不相等的控制电压u_c和u_d，如附图3所示，分别通过单向电流放大器〔17〕、〔18〕，产生控制电流大小不等的控制电流I_c和I_d再分别输给双向比例电磁铁〔12〕中的控制线圈〔3〕、〔6〕，在两边形成大小不等的磁通，产生双向输出力F₀由于两控制线圈〔3〕、〔6〕是各自独立的并且流过的控制电流I_c和I_d分别受单向电流放大器〔17〕、〔18〕控制，因而可以改变单向电流放大器〔17〕或〔18〕的增益和设定电压u_b和u^′_b，使二个控制线圈〔3〕、〔6〕所产生的磁通分别工作在不同的各自最佳的磁化曲线段，提高双向输出力F与控制电压信号u_a的对称性和线性，如附图2实线所示。

附图1、耐高压双向极化式比例电磁铁与放大器的电路原理图

附图2、双向输出力F和控制电压信号u_a曲线图

附图3、无激磁线圈带放大器的双向比例电磁铁电路原理图

附图4、无激磁线圈带放大器的双向比例电磁铁机械结构图