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PLC在充磁机控制系统的设计

2012-09-03 09:54
Hsiao Chen
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1 引言

  随着电机、家用电子、计算机、通信等技术日新月异的更新和发展,永磁材料需要量越来越大性能越来越高。目前,永磁材料大多采用钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等,并具有矫顽力大、性能稳定等特点,这些材料经充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电,使其磁化。生产中要求充磁电源高效、稳定、精度高,同时,在机测试充磁后永磁材料的磁通量。文中介绍了的充磁和测量为一体高效自动充磁机,使用plc实现系统控制,触摸屏作为参数调整、工作显示等。

2 电磁交换

  充磁机根据电容储能脉冲放电产生强大磁场,对铁磁性物质进行磁化[1]。在电磁交换前,电容储存的能量

  

  式中uc为储存电容的端电压,c为储存电容的容量。改变电容的电压或容量,可调节电容存储电场能量大小。目前,电容在2kv~3.5kvdc,存储能量可达100kj以上。

  电容c被充电至设定电压u0时断开充电电源,随即接通lr串联电路,则电容c所储电荷通过lr迅速地以脉冲形式放电,得到极大的脉冲电流峰值。电容放电的端电压uc满足

  

  式中l为充磁头中螺线管的电感量,r为螺线管、放电回路连接导线电阻、接触电阻及放电器件内阻的总和(忽略线路分布电容与分布电感)。

  对脉冲充磁,充磁头常选用

  

  即欠阻尼情况下,电容放电电流,使脉冲磁场峰值达到磁化线圈内被充磁材料内矫顽力的3~5倍时进行可饱和磁化。

  磁通强度检测有磁电式磁通、电子式磁通和数字积分式磁通三种[2]。图1为电子式磁通电路,有探测线圈和积分电路组成。当探测线圈中所链合的磁通变化δφ时,线圈中感应出电动势,经积分后的输出电压

  

  式中n为探测线圈的匝数,r为电阻,c为积分电容。

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