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PLC在充磁機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2009-12-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1 引言

隨著電機(jī)、家用電子、計(jì)算機(jī)、通信等技術(shù)日新月異的更新和發(fā)展,永磁材料需要量越來越大性能越來越高。目前,永磁材料大多采用釹鐵硼、鐵氧體、鋁鎳鈷、釤鈷等,并具有矯頑力大、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),這些材料經(jīng)充磁電源的高壓大電流向螺線管瞬間脈沖放電,使其磁化。生產(chǎn)中要求充磁電源高效、穩(wěn)定、精度高,同時(shí),在機(jī)測試充磁后永磁材料的磁通量。文中介紹了的充磁和測量為一體高效自動(dòng),使用plc實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,觸摸屏作為參數(shù)調(diào)整、工作顯示等。

2 電磁交換

根據(jù)電容儲(chǔ)能脈沖放電產(chǎn)生強(qiáng)大磁場,對(duì)鐵磁性物質(zhì)進(jìn)行磁化。在電磁交換前,電容儲(chǔ)存的能量
(1)

式中uc為儲(chǔ)存電容的端電壓,c為儲(chǔ)存電容的容量。改變電容的電壓或容量,可調(diào)節(jié)電容存儲(chǔ)電場能量大小。目前,電容在2kv~3.5kvdc,存儲(chǔ)能量可達(dá)100kj以上。

電容c被充電至設(shè)定電壓u0時(shí)斷開充電電源,隨即接通lr串聯(lián)電路,則電容c所儲(chǔ)電荷通過lr迅速地以脈沖形式放電,得到極大的脈沖電流峰值。電容放電的端電壓uc滿足
(2)

其放電電流
(3)

式中l(wèi)為充磁頭中螺線管的電感量,r為螺線管、放電回路連接導(dǎo)線電阻、接觸電阻及放電器件內(nèi)阻的總和(忽略線路分布電容與分布電感)。

對(duì)脈沖充磁,充磁頭常選用
(4)

即欠阻尼情況下,電容放電電流,使脈沖磁場峰值達(dá)到磁化線圈內(nèi)被充磁材料內(nèi)矯頑力的3~5倍時(shí)進(jìn)行可飽和磁化。

磁通強(qiáng)度檢測有磁電式磁通、電子式磁通和數(shù)字積分式磁通三種。圖1為電子式磁通電路,有探測線圈和積分電路組成。當(dāng)探測線圈中所鏈合的磁通變化δφ時(shí),線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢,經(jīng)積分后的輸出電壓
(5)

式中n為探測線圈的匝數(shù),r為電阻,c為積分電容。



圖1 電子式磁通檢測電路

3

圖2為系統(tǒng)示意圖。電路是由可調(diào)直流高壓電源、放電開關(guān)電路、plc控制器、觸摸屏、磁通檢測和充磁頭等電路組成??刂埔螅?br />
① 調(diào)節(jié)可控硅控制角度來調(diào)節(jié)充磁電流;
② 自動(dòng)檢測充磁產(chǎn)品磁通強(qiáng)度;
③ 人機(jī)對(duì)話,即設(shè)定參數(shù)和顯示運(yùn)行狀態(tài);
④ plc現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的控制和運(yùn)算;
⑤ 功率元件的過流和過壓保護(hù);
⑥ 具有輸入短路保護(hù),操作安全。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163456.htm


圖2 系統(tǒng)總體框圖


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