高速开关数字阀的电磁铁设计

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1、·电气技术与自动化·戴月红·高速开关数字阀的电磁铁设计．-．】L_．同C=速开关数字阀的电磁铁设计戴月红(镇江高等专科学校，江苏镇江212003)摘要：从高速开关数字阀中的电磁技术理论出发，研究了高速开关数字阀中的软磁合金材料的选用原则，计算了电磁铁设计的尺寸，给出了整个电磁铁的设计结构和电磁铁部分装配元件清单。关键词：液压阀；数字阀；电磁铁中图分类号：THI2；TM57文献标志码：B文章编号：1671-5276(2011)05-0130-04DesignofDigitalHigh-SpeedSwitchi

2、ngSolenoidValveDAIYue-hong(ZhenjiangCollege，Zhenjiang212003，China)Abstract：Thisarticlestudiestheprincipleofselectingsoftmagneticalloymaterialforthehigh-speedswitchingdigitalvalvefr0mtheelectromagnetictechnologytheorycalculatestheelectromagneticdesignsizein

3、detailandthengivesthedesignoftheentiremagnetstructureandtheassemblymagnetpartlist．Keywords：hydraulicvalve；digitalvalve；solenoidvalve0引言高速开关阀是随着汽车中电控燃油喷射系统产生的，它是电喷系统的控制执行器，所有喷射控制功能都是通过此电磁控制阀来实现的，其工作性能直接影响燃油系统的4喷射控制特性。由于柴油机电控燃油喷射技术的迫切需要，响应时间小于1ms的超高压高速开关数字阀成

4、为人5们竞相研究的一大热点。本文的液压阀所要达到的技术指标：压力P：21MPa，流量Q=6L／min，频响<3ms(333Hz)，在此基础上来进行大流量的探索。在高速开关数字6阀中电磁铁决定其响应时间的一个重要参数，因此选择高速开关数字阀的电磁铁来进行分析与设计，为相关工程技术人员提供有价值的参考。1一静铁芯(亦称铁芯或磁轭)；2一线圈；3—气隙(8)；4一磁通回路()；1高速开关数字阀中的电磁技术理论5一衔铁(亦称动铁芯)；6一开关数字阀阀芯高速开关数字阀的电磁铁可分为线圈、静铁芯及动铁图1高速开关数字阀

5、电磁铁构造芯三部分，结构型式如图1所示。基本工作原理是：当线圈2通电后，铁芯内部会产生磁通，在磁通的作用下，静铁虽然吸合的瞬间电流会很大，但是这个时间很短，吸合的芯不动，衔铁则会吸合，衔铁的动作可使数字阀阀芯发生过程只有几毫秒，因此即使吸合过程中电流会比额定电流联动，使得阀口打开；当线圈断电时，电磁铁的磁性消失，大很多，但是不会引起铁芯发热。如果衔铁或阀芯卡住不衔铁与阀芯在阀芯复位力作用下释放，关闭阀口。能吸合或者频繁操作时，长时间的保持吸合的电流，交流对于高速开关数字阀来讲，它要求可靠性高且动作频励磁线圈

6、则严重发热甚至被烧毁。而直流电磁铁的电流繁，一般不采用交流电磁铁而采用直流电磁铁，这只因为不论是吸合前还是吸合后，始终为所设计的额定电流值，一般螺管型电磁铁的励磁线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬即使阀芯或衔铁卡住也不会引起铁芯发热、烧坏线圈。因间，电流将达到衔铁吸合后额定电流的5～6倍，而通常设此从以上吸力特性的角度考虑，本设计决定采用直流电计电磁铁时，其额定电流是按照吸合以后的电流确定的，磁铁。作者简介：戴月红(1967一)，女，江苏扬中人，讲师，本科，研究方向为液压与气动，工程力学。·130·http：／／Z

7、ZHD．chinajourna1．net．cnE-mail：ZZHD@chainajourna1．net．cn《机械制造与自动化》·电气技术与自动化·戴月红·高速开关数字阀的电磁铁设计2高速开关数字阀中的软磁合金材吸力作用下，其动作的加速度就增大，即更进一步提高了电磁体的反应速度。料的选用原则3高速开关数字阀的电磁计算为了研制出高性能的高速开关数字阀，必须选择最合适的软磁合金材料，简称为“三高三低”原则，即具有高饱首先选择合适的软磁合金材料见表1，11％一14％A1和磁感应强度，高磁导率，高电阻率P，低剩磁

8、感应强一Fe软磁合金材料正符合高速开关数字阀电磁铁的性能度，低矫顽力，低材料密度d的软磁合金材料。要求，其性能参数为B=1．4T，高磁导率=4H／m，高电1)高饱和磁感应强度B，确保了大吸力的要求，同阻率P=115Q·cm，低剩磁感应强度B=0．2T，低矫顽时提高了电磁铁的吸合速度，提高开阀的响应时间。力H=3A／m，低材料密度d=6．7g／cm。2)高磁导率，使磁路中磁阻显著减小，从而漏磁大表1常用磁性材料的磁