[发明专利]一种电磁装置多点控制的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电磁控制技术，具体涉及一种电磁装置多点控制的方法及装置。

背景技术

现有技术中，电磁装置启动后的中间行程、速度都是不可控速的，通常启闭速度都非常快，这是由于电磁线圈只是控制线圈电流的通断。而无法控制电磁铁推拉杆的位置，推拉杆的位置完全由机械结构来决定，所以通常只有两个位置，通和断，而无法控制在中间位置。

在管道中由于阀门的通断造成介质流速的变化，流速的变化又会引起压力的变化，尤其在阀门快速开启和关闭时引起压力的变化更大，有时我们甚至可以听到管道中有一种类似锤击的声音，这就是著名的水锤或气锤现象。有时快速关闭造成的压力波动会造成管道破裂，所一些重要的管道工程，都要做这方面的校验。

在日常生活中，我们在使用燃气热水器时就有这种体会：当你刚开始打开水阀时，水温是忽冷忽热的，尤其是当你关了一会再开，开始一下水温很高，然后一下又变冷，然后再变热正常，在使用管道煤气时，这种现象更为严重且持续的时间更长。这是由于当气阀关闭时，管道中没有压力损失，在阀口处压力比使用时高，刚一打开时这种较高的压力就会让燃气流速较正常使用时更高，燃烧时产生更多的热量，所以此时温度比平常高，因为气体在管道有也有惯性，也只有在管道中形成压力梯度后才产生流速，当前面的气体燃烧后，后面的气体还没有流过来，就造成压力快速下降，气体的流量下降，就引起燃烧热量的下降，这时水温就降低了。因为管道煤气的管路通常比采用液化气的管路要长很多，这种压力波传递的时间就要长，这种现象就会更明显。

由电磁学的知识知道在电磁铁结构不变的情况下电磁铁的作用力与其线圈中的电流成正比，与线圈的匝数也成正比。在一般电磁铁中，由于阀片在不同位置时磁路上的气隙长度不同，而磁导是气隙的倒数，磁通又与磁导成正比，而电磁力与磁通的平方成正比，所以电磁力与气隙倒数的平方成正比。因而当线圈中电流恒定时阀片处于不同位置时电磁力是差别很大的，尤其是当阀片完全吸合时，气隙为0，吸非常大，此时只要很微弱的电流就能维持此状态。所以一般的电磁铁现在都是这种设计方式，即闭合磁路，好处是只需开始时的大操作电流，然后只需很小电流就可以自保持。所以虽有弹簧的作用，每一电流无法得到一个平衡的位置，所以这种电磁铁的推拉杆位置是无法控制的。

现代微芯片的遍及应用给众多的电路控制带来很多方便。由软件控制电路的通断既简单又方便，一种通过控制通断时间比例不同从而实现在输入电压不变的情况下得到不同的平均电压的方法得广泛应用，这种方法叫脉冲宽度调制，因为英文名叫“Pulse Width Modulation”，所以简称“PWM”。众所周知在弹簧的弹性极限内，弹簧的变形量与所加的外力成正比，这就著名的虎克定律。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电磁装置多点控制的方法，使其能够通过力平衡的方法控制电磁铁推拉杆位置和启闭速度，从而能够控制电磁铁所在的推拉杆的位置和启闭速度，这样可以使电磁铁分段启闭，或渐开渐闭，亦或停留在某个位置。

本发明所采用的方法是将封闭的磁路改为开放的磁路，以减小气隙变化的影响，因为外面没有了导磁的软磁体材料(通常为铁或硅钢)，作为衔铁的推拉杆可以改为永磁材料。

本发明还提供了一种实现上述方法的电磁装置。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：

一种电磁装置多点控制的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)制备一电磁装置，该装置包括一支架、一线圈、一推拉杆、一永磁体、一复位弹簧，所述的线圈绕于支架上、其内部中空，所述永磁体固定设置在推拉杆前部，推拉杆尾部设有一凸肩及一工作部；推拉杆可在磁力作用下在所述线圈内部中空位置中做前后直线运动；所述的复位弹簧套设在所述推拉杆上，其前部与所述支架接触，其后部与所述凸肩接触，并被二者固定在该中间位置；

(2)设置一控制电路，并将其与所述线圈电性连接，通过该控制电路调节所述线圈中通过的电流的大小及通断状态；

(3)依次向线圈通入初始电流，使推拉杆在最远端上永磁体所受到的引力与复位弹簧对其的推力相互平衡，以此时的电流大小作为初始作用电流数值；

(4)根据需要依次向线圈通入初始电流的一倍、二倍、三倍以至多倍数值的电流，则推拉杆可依次在不同的位置上，实现其永磁体所受到的引力与复位弹簧对其的推力相互平衡，并停留在该位置；

(5)根据需要通过控制电路编程调整依次向线圈通入初始电流数值的倍数及通断时间，即可自动控制该电磁装置移动行程及速度。

所述的推拉杆为非磁性材料构件，所述的永磁体通过一压盖固定设置在该推拉杆中。