直流电磁阀快速通断控制线路

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：为了提高电磁铁的吸合速度，除可采取强励磁办法外，还可在不改变直流电磁铁结构的情况下，对外围电路作一些改进，以达到通断快速响应的实际要求。该线路的快速响应时间最短。图2-17又一种电磁铁通断快速响应的控制线路该线路既能限制三极管VT1的发射极电压Uce，又能使电磁铁YA的电流衰减迅速。由三极管VT2、VT3组成达林顿管，在VT1由导通转为截止瞬间，电磁铁YA的电流绝大部分流经R，只有极小部分流经稳压管VS。

直流电磁铁（如电磁离合器、电磁阀等）接通电源后，由于线圈的自感作用，限制了电流上升率，使电磁铁吸合缓慢。为了提高电磁铁的吸合速度，除可采取强励磁办法外（请见本章第二节六项），还可在不改变直流电磁铁结构的情况下，对外围电路作一些改进，以达到通断快速响应的实际要求。具体线路如图2-16所示。

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图2-16　直流电磁阀通断快速响应的控制线路

（a）有触点控制线路；（b）晶闸管控制线路；（c）、（d）高反压开关管控制线路

图2-16（a）和图2-16（b）中，在阀用电磁铁线圈上反并一只续流二极管的作用是，在电磁阀通、断时，由于电磁铁线圈的反电势作用下，触点间容易产生电弧，有了这只二极管，能将电磁铁线圈上的反电势很快消除，从而起到灭弧作用。

图2-16（c）中的压敏电阻RV，用以吸收电磁铁线圈在快速通断时产生的反电势。

图2-16（a）为有触点控制线路。该线路只适用于通断时间要求不高的场合。如果通断时间为ms级，则由于触点控制本身的机电惯性提不高，触点间拉弧，以致不能保证电磁阀可靠通断。

图2-16（b）为无触点晶闸管控制线路。该线路的通断快速响应时间较图2-16（a）快，但也不能小于10ms。这是由于晶闸管的通断必须要经过电流零点才能实现，因此受到工频波形周期的影响。

图2-16（c）、（d）为无触点高反压开关管控制线路。开关管VT采用具有高速、高反压的大功率三极管。开关管耐压要求是阀用电磁铁额定电压的5～10倍，足能承受阀用电磁铁通断时电压变化率du/dt、电流变化率di/dt的冲击。该线路的快速响应时间最短。

图2-16（d）为应用于继电器的具体线路。压敏电阻RV尚可用二极管VD代替（如图虚线所示）。但使用二极管会使继电器（或接触器、电磁铁）电流衰减减慢，延长衔铁释放时间。例如，当电磁铁绕组电感L＝1H、绕组电阻RL＝20Ω时，电磁铁的电流衰减时间常数τ＝L/RL＝1/20＝0.05（s）＝50（ms）。

还有一种较好的线路如图2-17所示。

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图2-17　又一种电磁铁通断快速响应的控制线路

该线路既能限制三极管VT1的发射极电压Uce（此电压过大，VT1会损坏），又能使电磁铁YA的电流衰减迅速。如当三极管VT2、VT3的发射结电压降和二极管VD的正向压降均为0.7V时，VT3的集-射极之间最大电压值

式中 Vz——稳压管VS的稳压值（V）。

设计时，适当选择VS的稳压值，可做到Ucem小于VT1允许的集-射极间的电压降Uceo。

由三极管VT2、VT3组成达林顿管，在VT1由导通转为截止瞬间，电磁铁YA的电流绝大部分流经R，只有极小部分流经稳压管VS。串入R的目的在于降低达林顿管导通时的管压降，从而降低其功耗。R阻值若选得太大，流经VS的电流太大，会使VS烧毁。串入二极管VD的目的在于VT1导通期间，电源电压Us2几乎全部降在VD上，从而使VT2、VT3的发射结免受很大的反向电压而造受损坏。

只要稳压管稳压值Vz选得尽量的大，电磁铁YA中的电流可以很快下降到零。

直流电磁阀快速通断控制线路

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