摘要：针对提升电液控制系统动态和稳态性能的需求,提出一种双电压合成信号脉宽调制的低功耗高速电磁铁驱动电路。与常见的双电源切换电路不同,该电路通过单稳态触发器电路、反相输入求和电路、反相比例运算电路合成一个双电压信号,与高频三角波电路比较产生一个双占空比的脉宽调制信号,最后经功率放大级输出,实现初始阶段100%占空比脉宽调制信号使电磁铁线圈电流急速上升驱动衔铁高速运动,运动结束后又以10%占空比实现低功耗保持,避免了双电源切换电路设计的复杂性和实时性问题。基于上述原理,建立高速电磁铁及驱动电路的理论模型,仿真分析电磁铁的动态和稳态性能,并结合原型样机进行实验验证。研究结果表明:与典型恒定电压或恒定占空比控制方式相比,性能明显提高,该驱动电路作用下的电磁铁在2.5mm行程内开启时间为10ms,关闭时间为22ms,稳态功耗为0.3W,可更好地满足低功耗高速电磁铁的驱动要求。

摘要：针对电液控制系统对电-机械转换器强电磁力和双向驱动性能的需求,提出一种大推力凸缘式双向驱动盘式电磁铁,通过引入径向工作气隙,形成双角气隙磁通,减小了磁路中的磁阻,解决了平面式盘式电磁铁随着工作气隙的增大,磁阻增大,电磁力迅速减小的缺点,实现了大推力特性。通过建立二维静态磁场仿真模型,分析其不同行程下的磁场分布情况,探讨主要结构参数对其静态特性的影响规律并进行双参数变量影响分析。试验结果与仿真结果基本吻合,结果表明在0.45 A(5.4 W)额定电流激励时凸缘式双向驱动盘式电磁铁在1 mm行程内电磁力均在58 N以上,与平面式双向驱动盘式电磁铁相比,电磁力明显提高。