直流螺管式开路磁系统的试验研究.pdf

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1、技术与应用直流螺管式开路磁系统的试验研究于季刚（厦门理工学院电子与电气工程系，福建厦门361024）摘要本文建立于对电动钉枪机性能提高的研究，研究建立在大量试验基础上。试验研究采用了析因法、优选法和正交试验法。本报告提供了相应的试验数据和零压触发控制电路图，本文仅供直流螺管式开路磁系统和零压触发控制电路的设计借鉴。关键词：直流螺管式开路磁系统；零压触发控制电路；试验研究；优选法StudyofDCSolenoid-typeOpenMagneticSystemYuJigang(TheDepartmentofElectr

2、onicandElectricEngineering,XiamenUniversityofTechnology,Xiamen,Fujian361024)AbstractThetestreportwhichadoptsthemethodsFactorial,OptimizationandOrthogonal,wasbasedonalargenumberoftestsonhowtoimprovethefunctionalityofelectricriveter.Theexperimentaldataandzero-vo

3、ltagetriggercontrolcircuitprovidedherearejustforreferenceonDCSolenoidOpenMagneticSystemandZero-voltageTriggerControlCircuit.Keywords：DCsolenoidopenmagneticsystem；zero-voltagetriggercontrolcircuit；experimentalstudy；optimization枪针、枪头部分、弹夹、复位弹簧、触发开关、控1引言制电路、减震垫、减

4、震垫片和外壳等部分组成。钉枪机广泛地使用于家具装修、沙发、建筑、制鞋、制革、包装等行业。尤其是装修行业，早已大量使用钉枪机作业了。钉枪机使用F10-F30的T型钉。由于钉枪机的广泛使用，多种多样型号的新产品不断问世，如气动钉枪机、电动钉枪机。目前市场上的钉枪机绝大多数都是气钉枪。气钉枪作业时必须携带空压机适合专业装修团队使用。早在20世纪90年代初，美国工匠牌电钉枪就已经在国内有销售。同时国内浙江地区也有厂家生产电钉枪。电钉枪成本低、携带方便适合家庭DIY装修及一些便携的场合。图1电钉枪的结构20世纪90年代初由于

5、电力电网的不稳定及电钉枪电钉枪使用220v50Hz的工频交流电源，使用本身的局限性，即电钉枪动力不足导致枪钉不能完全F10-F30的T型钉，F30的T型钉长度为30mm，本试钉入较硬的木质。电钉枪也就缺乏了其市场竞争能力。验是建立在F30的T型钉的基础上。本试验就是针对电钉枪动力不足的主要问题，F30的T型钉是安装在弹夹中，由弹簧顶向枪头对其参数做优化设计。本试验的方法与试验数据仅部分。供针对直流螺管式开路磁系统的设计参考。接通电源后，按触发开关一次，控制电路使线2电钉枪的结构与工作原理圈得到一个正半波的电压，线圈

6、的电磁力使铁心向如图1电钉枪的结构所示，电钉枪由线圈、铁心、下运动，铁心向下运动带动枪针，枪针顶出一枚T2010年第6期55技术与应用型钉冲出枪嘴挤入木头。（3）线圈的主要参数与铁心冲力的关系[1]此电钉枪的机构为直流螺管式开路磁系统。线圈的主要参数有线圈的直径和匝数，线圈长度L和内径Φ取决于骨架的参数。线圈与骨架示意图3电钉枪结构的主要参数及分析如图4所示。本机构选用直流螺管式开路磁系统，F30的T型钉必须在瞬间被挤入木头，机构特点：瞬间冲击力大（冲击电流大），动作时间短，动作频率高。控制电路特点：零压触发，半波

7、导通。（采用工频交流电供电）3.1机构的反力特征如图2所示，机构的反力有下列特征：首先铁心图4铁心与骨架启动后枪针将顶到T型钉，T型钉是整排并排胶联增加线圈的直径将减小线圈的直流阻抗，减小着，需要足够的初始顶力方可顶开（T0时刻）；其次线圈的直流阻抗则电流增加冲力提升。T型钉钉入木头瞬间铁心要有足够的动力（T1）；再但增加线圈的直径将加大线圈体积及重量，体者随着T型钉的深入阻力加大（T1~T2），铁心要有足积增加线圈外围的作用将降低。够的冲力方能将T型钉挤入木头。铁心的冲力与线圈的匝数成正比，但增加线圈的匝数的同时

8、将增加线圈的直流阻抗，直流阻抗增加则电流减小冲力下降。（4）铁心的主要参数与铁心冲力的关系铁心的主要参数是铁心的直径、长度和重量。铁心材料采用DT3电工软铁。铁心的直径略小于线圈骨架的内径。长度略大于线圈骨架的长度。根据F=ma，在电磁吸力F一定的情况下，适当图2机构的反力特征减轻铁心的重量可以提高铁心运动的加速度。3.2机构的冲力特征（5）枪头部分结构的主