节能电磁头及节能电磁头控制方法

专利名称：节能电磁头及节能电磁头控制方法
技术领域：
本发明涉及一种节能电磁头及节能电磁头控制方法，其可以改变输入线圈的电流的大小，具有节能和保护设备的功能。
背景技术：
现有的电磁头设有接线盒，通过接线盒的开关接通电源，线圈通
电后(通常通过电磁头线圏的电压为220V)，线圈产生磁场，磁场磁力线经动铁芯和静铁芯之间工作气隙，由动铁芯到达静铁芯，形成磁力线传递回路。由于启动过程中动铁芯和静铁芯的相互吸合，两者之间的间隙逐渐减小，由此使得磁阻也逐渐减小。
电磁头工作吸力就是静铁芯吸合动铁芯上移的力，而吸力的大小和线圈安匝数平方成正比，和工作气隙平方成反比，安匝数大小是由电源电压和温升所决定，电源电压为220V,温升一般定为60°C，所以一个电i兹头确定后，安匝数是恒值，要变工作吸力，只能改变工作气隙。 一般情况，电磁头的主要参数为在多大的气隙位置上要求有多大工作吸力。也就是说，当一个电磁头设计好后，在线圈温升为60。C条件下，在设定的电源电压下，规定气隙位置上工作吸力为一个特定值。在实际工作中，当电》兹头的动、静铁芯吸合后，所需要的吸力就会变小，而实际吸力反而随着间隙的减小而增大，由此不但浪费了能源，也给设备本身带来较大的损耗。

发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种节能电磁头及一种节能电磁头控制方法，以便根据电磁头的工作需要改变线圈电流的大小，在保证电磁头能够正常工作的情况下，尽可能地减少电能消耗。
本发明采用的技术方案
一种节能电磁头，包括电磁头主体和电磁头控制电路，所述电磁头控制电路的输出端通过导线与所述电磁头主体中的线圈连接，所述电磁头控制电路是能够根据所述电; 兹头主体的实时工作状况改变所述线圈中电流大小的控制电路。
所述电磁头控制电路通常可以设有用于调节其输出值的调节件。
所述电磁头控制电路可以采用下列任——种电路(1)桥式整流电路，所述调节件为设置在其一个桥臂上的通断开关；(2)设有用于调节电路输出值的可调元件的电磁头控制电路，所述调节件为所述的可调元件；(3 )设有用于调节电路输出值的微处理器或芯片的电磁头控制电路，所述调节件为所述的微处理器或芯片；(4)设有两个或两个以上支路的电路，不同支路的输出值不同，所述调节件为分别设置在各支路上的多个通断开关或者连接各支路的用于切换各支路通断状态的切换开关。
所述通断开关和/或切换开关可以为由电信号或内部程序控制的电控开关或者受所述电磁头主体的动铁芯或阀门上的其它活动件的位置或动作控制的机械开关。
所述电控开关可以为时间继电器、设有传感器的继电器或接触器、由微处理器控制的电控开关和/或由芯片控制的电控开关，所述机门的他活动件运动到一定位置时触动，实现在一定位置时的通断。
所述设有传感器的继电器或接触器通常可以i殳有开关控制电路，所述传感器连接所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述传感器的传感信号控制相关通断开关和/或切换开关的动作或状态。
所述传感器可以为采集所述电磁头主体的动铁芯或阀门其他活动件位置信号的传感器、采集所述电磁头主体的动铁芯和静铁芯之间间隙信号或压力信号的传感器、采集阀门的阀腔内或阀门所连接的流体管道内的介质压力信号或流速信号的传感器和/或采集所述电磁头主体温度信号或所述电磁头主体的线圏温度信号的传感器，通常可以设置一个传感器，也可以设置多个传感器。
所述机械开关可以通过机械传动装置传动连接所述电磁头主体的动铁芯或阀门的阀杆，以便通过这些活动件的动作或位置实现这些机械开关的通断。例如，所述机械传动装置可以是杠杆传动装置或弹簧传动装置，所述杠杆传动装置的动作输出端连4矣所述机械开关中用于实现开关通断的活动件，动作输入端设有传动触点，所述传动触点位于所述动铁芯和所述静铁芯吸合处或所述动^^芯或阀杆的运动轨道上，所述弹簧传动装置的动作输出端连接所述才几械开关中用于实现开关通断的活动件，动作输入端设有弹簧拉伸件，所述弹簧拉伸件设
置在所述动铁芯和所述静铁芯吸合处或所述动4失芯或阀杆的运动轨道上。
一种节能电磁头控制方法，其通过电磁头控制电路控制电磁头主体的线圏的电流大小，在电磁头启动时所述线圏中的电流为大电流，在所述动铁芯和所述静铁芯吸合后或所述工作气隙达到一定值的正常工作状态或稳定工作状态下所述线圈中的电流为小电流，所述大电流到所述小电流的转换过程是一个逐渐的转换过程或者是由所述大电流直接转换为小电流或通过若干中间电流逐级转换为小电流。所述电磁头控制电路可以设有用于调节其输出值的调节件。
所述电磁头控制电路可以采用下列任--种电路
(1)桥式整流电路，所述调节件为设置在其一个桥臂上的通断开
关；
(2 )设有用于调节电路输出值的可调元件的电磁头控制电路，所述调节件为所述的可调元件；
(3 )设有用于调节电路输出值的微处理器或芯片的电磁头控制电路，所述调节件为所述的微处理器或芯片；
(4)设有两个或两个以上支路的电路，不同支路的输出值不同，所述调节件为分别设置在各支路上的多个通断开关或者连接各支路的用于切换各支路通断状态的切换开关。
所述通断开关和/或切换开关可以为由电信号或内部程序控制的电控开关或者受所述电^f兹头主体的动铁芯或阀门上的其它活动件的位置或动作控制的积4成开关，所述电控开关可以为时间继电器、设有传感器的继电器或接触器、由微处理器控制的电控开关和/或由芯片控制的电控开关，所述机械开关为行程开关或通过机械传动装置传动连接所述电磁头主体的动铁芯或阀门的阀杆，所述设有传感器的继电
9器或接触器设有开关控制电路，所述传感器连接所述开关控制电路，
所述开关控制电路一艮据所述传感器的传感信号控制相关通断开关和/
或切换开关的动作或状态。
本发明方法中涉及的电磁头可以采用上述节能电磁头中的任意 技术方案以及上述节能电磁头的技术方案的工作方式。
本发明的有益效果利用电磁头控制电路改变线圈内的电流大 小，从而改变动铁芯和静铁芯之间的吸力，使得线圏内的电流大小根 据电磁头的工作状态而变化，以便在保证电磁头正常工作的情况下， 减小了不必要的电力消耗，由此不但节约了能源还降低了线圈内的温 升，延长电磁头的使用寿命。


图1是本发明节能电磁头在动、静铁芯未吸合状态下的结构示意
图2是本发明节能电磁头在动、静铁芯吸合状态下的结构示意
图3是本发明的电磁头控制电路为桥式整流电路的一种电路示 意图4是本发明的通断开关和/或切换开关为时间继电器时的一种 电磁头控制电路的电路示意图5是本发明的传感器为采集电^f兹头的线圈温度信号的温度传 感器时的一种结构示意图6是本发明的传感器为采集动铁芯的位置变化信号的位置传感器时的一种结构示意图7是本发明的机械传动装置为杠杆传动装置时的一种结构示 意图8是本发明的机械传动装置为弹簧传动装置时的一种结构示 意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的详述。
参见图1和图2，本发明的一个实施例，包括电磁头主体1和电 磁头控制电路，所述电磁头主体包括导磁壳8、相互配合的动铁芯10 及静铁芯11和线圏9，所述导磁壳内设有铁芯通道，所述静铁芯固 定安装在所述4^芯通道的上端，所述动^t芯滑动连"^妄在所述l^芯通道 内，所述静铁芯和所述动铁芯之间设有工作气隙，所述线圏设置在所 述铁芯通道的周围，所述导;f兹壳上还设有可供导线12穿过的通孔。
所述的节能电石兹头还包括电控制箱3和隔;磁支架2，电石兹头主体 和电控制箱通过所述隔磁支架固定连接，所述电磁头控制电路设置在 所述电控制箱内。所述电控制箱上设有能够指示所述电磁头控制电路 工作状态的指示灯6、控制所述电磁头控制电路工作状态的开启按钮 4及关闭按钮5和可对所述导线起到保护和密封作用的电缆接头7。 所述指示灯、开启按钮、关闭按钮与所述电磁头控制电路电连接，所 述电磁头控制电路的输出端通过所述导线与所述线圈连接，所述电磁 头控制电路能够根据所述电磁头主体的实时工作状况改变所述线圈 中的电流大小。本发明的创新思路是电磁头工作吸力为所述静铁芯吸合所述动 铁芯上移的力。所以电磁头开始工作时，只要在工作气隙位置(初始 状态或阀门关闭状态)上的工作吸力能够克服载荷、所述动铁芯重力 和移动阻力等，所述动铁芯和所述静铁芯就可以吸合。在电》兹头线圈 刚通电时，应给以大的电流，使所述线圈能在工作气隙位置上通过电 磁感应产生大的工作吸力，使所述静铁芯顺利4巴所述动铁芯向上吸 合。在动静铁芯吸合后，动静铁芯之间的间距减小，吸力增加，但阀 门对动静铁芯之间的吸力要求反而下降，由此如果采用与起始时相同 的电流，实际产生的吸力就超出了所需的吸力要求。因此，当工作气 隙达到 一定值或电磁头处于一定工作状态时，可以给所述线圏通以适 当的小电流，以便在动静铁芯吸力满足工作需要的同时，尽可能地减 小电能消耗，同时也降低线圈和电磁头的温升。
所述线圈中的电流减小是通过所述电磁头控制电路来实现的。所 述电磁头控制电路中可以设有用于调节其输出值的调节件，通过所述 调节件的动作，改变控制电路输出的大小，进而改变线圏电流的大小。 因此，可以依据现有技术采用任意一种适宜的可以调节或改变输出值 的电路作为本发明的控制电路。
例如，所述电磁头控制电路可以采用桥式整流电路，此时所述调 节件为设置在其一个桥臂上的通断开关14;也可以采用设有用于调 节控制电路输出值的可调元件如变压器或变阻器的电路，此时所述调 节件为所述的可调元件；或者可以采用设有用于调节控制电路输出值 的微处理器或芯片的电路，此时所述调节件为所述微处理器或芯片；
12还可以采用设有两个或两个以上支路的电路，各支路的输出值不同， 并通过支路上的通断开关(各支路上的通断开关应依据一定的规律动 作，实现各支路的输出切换)或连接各支路的切换开关，此时所述调 节件就是为分别设置在各支路上的多个通断开关或者连接在各支路 与主回路之间并可以切换各支路通断状态的切换开关，由此实现在不 同状态下通过不同的支路进行输出。
图3所示的实施例中，电磁头控制电路采用桥式整流电路，其一 个桥臂上设有用作调节件的通断开关，所述节能电磁头的工作过程 为按下所述开启按钮(接通外接电源)，调节件接通，所述线圈通 电。输入电压在处于电压波形的正半周期和负半周期时，所述桥式整 流电路的桥臂均能构成回路，输出的电压有效值按照桥式整流电路的 工作特性为输入电压有效值的0. 9倍，当输入电压为220V的交流电， 输出整流电压有效值为198V。通电后经过一定时间或当电磁头处于 一定工作状态时，所述调节件断开，所述桥式整流电鴻J义有其中的两 个桥臂构成回路，且只有当输入电压的电压波形处于正半周期或负半 周期时该回路才导通，其整流效果相当于半波整流，输出的电压有效 值为桥式整流电路输出电压有效值的一半，即当输入电压为220V交 流电时，输出给所述线圈的电压的有效值变为99V。当不需要电磁头 工作时，按下所述关闭按钮，所述电磁头控制电路断电，为避免整流 电路中的整流管被所述线圈在断电瞬间释放的反向电压击穿，可以在 所述线圈两端反向并联一个续流二极管，所述线圏的反向电动势逐渐 释放，同时所述动铁芯复位。当电磁头控制电路是由两个或两个以上支路组成的电路，且某一 支或各支路上连接有通断开关，或者各支路通过切换开关与主回路相
连时，所述节能电磁头的工作过程为按下所述开启按钮，电磁头开 始工作，此时的各支路上的通断开关和/或切换开关处于某种开关组 合状态，例如使其中某一支路接通，其他支路断开，由此该电磁头控 制电路的输出值即为由所接通的支路确定的输出值。在电磁头开始工 作时，通过各通断开关的相互配合或者通过切换开关，^f吏输出值较大 的支g通，较小输出值的支路断开，以便在线圏中形成较大的电流， 在电磁头中动静铁芯吸合后，使输出值较小的支i^4妻通，较大输出值 的支路断开，以便在线圏中形成较小的电流，当设置三个或超过三个 支路时，可以依输出值的大小依次接通各支路，其他支路断开，由此 使线圈中的电流由大到d 、逐级变化，也可以先使各支路上的通断开关 和/或切换开关处于某种开关组合状态，例如使多个支路同时接入电 磁头控制电路，可输出能够使静铁心和动铁心吸合的大电流，且相应 产生的吸力可以满足当时所处工作气隙位置上工作吸力要求，经过一 定时间或当电磁头处于一定工作状态时，控制所述通断开关和/或切 换开关处于另一种开关组合状态时，例如减少同时接入电磁头控制电 路的支路的路数，可输出能够使静铁心和动铁心维持p及合状态的小电 流，既满足了工作吸力要求，又达到了节能的效果。
所述电磁头控制电路还可以采用设有可调元件的单回路电路或 设有微处理器或芯片的电路，通过所述可调元件可直接调节所述电i兹 头控制电路输出给所述线圈的电流的大小，所述可调元件可以采用可调电阻、变阻器、可调电感器或变压器等等。当采用设有用于调节控 制电路输出值的微处理器或芯片的电路时，通过程序设计在所述微处 理器或芯片中输入固定程序，使所述微处理器或智能芯片通过所述的 固定程序，根据电磁头的实时工作情况，控制所迷电磁头控制电路输 出给所述线圈的电流大小。
上述各种形式的调节件的其中两个或多个的组合也可以用于控 制所述电磁头控制电路的输出，从而实现在不同的工作状态下采用不 同的电参数，产生不同的电磁吸力，以达到在保证工作要求吸力的前 提下所耗费的电能最少的效果。
所述通断开关和/或切换开关可以为由电信号或内部程序控制的 电控开关或者受所述电磁头主体的动铁芯或阀门上的其它活动件的 位置或动作控制的积4戒开关。
所述电控开关可以是时间继电器、设有传感器的继电器或接触器 或由微处理器控制的电控开关和/或由芯片控制的电控开关。
图4所示实施例中，所述电磁头控制电路采用桥式整流电路，其
一个桥臂上设有用作调节件(通断开关)的时间继电器，所述节能电
磁头的工作过程为按下所述开启按钮，时间继电器ST、接触器C 和1C通电，C和1C常开触头接通，所述通断开关闭合，所述电磁头 控制电路构成桥式整流电路，电路输出的电压较高，所述线圈在较高 电压下工作，经过一定的时间后所述动、静铁芯吸合，时间继电器依 据设定的时间将ST断开，1C接触器断开，1C常开触头断开，所述桥 式整流电路仅有其中的两个桥臂构成回路，形成半桥整流，由此使电压输出降低大约一半，线圏在较低电压下工作。当不需要电磁头工作 时，按下所述关闭按^組，所述电磁头控制电路断电。
当所述电控开关为设有传感器的继电器或"l妄触器时，所述继电器 或接触器通过开关控制电路与所述传感器连接，所述开关控制电路根 据所述传感器的传感信号控制相关的继电器或接触器的动作或状态。 所述传感器可以是用于采集动铁芯或阀门其他活动件的位置信号的 位置传感器、采集动铁芯和静铁芯之间间隙信号的距离传感器、位移 传感器或动铁芯与静l^芯间吸合时压力信号的压力传感器、采集阀门 的阀腔内或阀门所连接的流体管道内的介质压力信号或流速信号的 传感器或者采集所述电磁头主体温度信号或所述电磁头主体的线圈 温度信号的传感器等等，通常可以设置一个传感器，也可以设置多个 传感器，只要某种参数阀门在开启时(或开启之前)的值与阀门开启 后的值明显不同，就可以通过相应的传感器采集这种参数信息，送入 开关控制电路作为控制参数。由于采用不同参数或信息的传感器，只 是采集的物理量不同，相应的传感器的设置位置也不同，但其原理相 同。当传感器采集到某物理量变化时，反映为开关控制电路接收的相 应电信号的变化，当该变化达到一定值时，使得开关控制器的输出改 变，进而使所述通断开关和/或切换开关动作，从而实现电磁头控制 电路某支路的通断状态的改变，使改变前即电磁头开始工作时输出给 所述线圈大电流，改变后即正常工作中输出给所述线圏小电流。
参见图5，当以电磁头的线圏温度变化作为节能电磁头控制电路 输出参数变换的条件时，选用温度传感器17,并将该温度传感器设置在被测的线圈的边缘。按下所述开启按钮，电路接通，所述动、静 铁芯吸合动作，线圈的温度逐渐升高，当线圈温度达到某预定值时， 通过所述温度传感器送至开关控制电路的电信号也达到一定值，此电 信号将促使所述开关控制电路的输出改变，从而改变电磁头控制电路 的输出值，以此实现控制线圈中流过电流大小的目的。参见图6,当以所述动铁芯的位置变化作为节能电磁头控制电路 输出参数变换的条件时，选用位置传感器18,并将该位置传感器设 置在铁芯通道内或从铁芯通道侧壁引出的传感腔室内，沿动4失芯运动 轨迹可设置在动铁芯与静铁芯吸合处，也可设置在动、静铁芯吸合前 的某个工作气隙位置上，具体根据设计需要而定。4姿下所述开启4^4丑， 电路接通，所述动、静铁芯吸合动作，当所述动铁芯运动到位置传感 器所处位置时，触发位置传感器向开关控制电路发出信号，该电信号 将促使所述开关控制电路改变输出值，从而改变电磁头控制电路的输 出值，以此实现控制线圈中流过电流大小的目的。当以动铁芯和静铁 芯之间间隙的变化作为电磁头控制电路输出参数变换条件而选用距 离传感器、位移传感器时的情况同釆用位置传感器时类似。同理，可采用压力传感器设置在动、静铁芯吸合状态时相互接触 的端面上，用动、静铁芯间吸合压力的变化作为节能电磁头控制电路 输出参数变换的条件；可采用流体压力传感器或流体流速传感器设置 于被测阀腔或流体管道内，用于感知阀腔内或流体管道内的介质压力 信号或流速信号，由于^h质状态的变化对电》兹头工作状态产生影响， 这种方式相当于将介质压力或流速的改变作为节能电磁头控制电路输出参数变换的条件。图7和图8所示的实施例中，所述通断开关和/或切换开关为受 动铁芯或与动铁芯联动的阀门上的其他活动件的位置或动作控制的 机械开关，所述机械开关可以是行程开关，由此根据动铁芯或其他活 动件的位置状态控制所述通断开关和/或切换开关的状态，由于在电 磁头的不同工作状态下动铁芯或其他活动件的位置也是不同的，因此 可以通过这种控制方式控制所述通断开关和/或切换开关的状态，使 得电磁头启动时或启动过程中控制电路的输出值较大，在动铁芯与静 铁芯吸合后，控制电路的输出值较小。动件(例如阀杆之间)通过机械传动装置实现传动，所述机械传动装 置可以是杠杆传动装置或弹簧传动装置。所述杠杆传动装置的主要结构件是杠杆19,所述杠杆的一端为 动作输出端，与机械开关中的活动件相互作用，以便通过推、压等方 式带动机械开关中的活动件动作。所述杠杆的另 一端为动作输入端， 设有传动触点15，所述传动触点的位置可以设置在动铁芯在与静铁 芯吸合时能够触及的位置(例如所述动铁芯和静铁芯吸合处)或者阀芯与静铁芯吸合时能够触及的位置(如阀杆的运动轨道上在阀门开启 状态下的位置)，即动铁芯与静铁芯吸合时动铁芯或其他阀门活动件 将通过推、压等方式使该传动触点动作，进而带动杠杆的动作输出端 动作，适当设计好各部分的结构和配合方式，使得杠杆的动作输出端动作时恰好能够触动机械开关的活动件，改变该机械开关的状态，使 控制电路的输出值较小。.'例如，所述传动触点可以设置在所述动4失芯和静4失芯的吸合处 时，当所述动铁芯在电磁感应的作用下沿所述铁芯通道运动，至与所 述静铁芯吸合时，触动所述传动触点，通过所述杠杆的传动作用，带 动所述机械开关通断，从而改变所述电磁头控制电路的输出，工作结 束，所述动铁芯复位，触动所述传动触点，带动所述杠杆复位(也可 以通过设置复位弹簧等方式实现所述的复位)，通过所述杠杆的传动 作用使所述机械开关回复初始化状态。所述传动触点也可以设置在所 述铁芯通道内时，当所述动铁芯在电磁感应的作用下沿所述铁芯通道 运动，当所述动铁芯运动到一定位置时触动所述传动触点，通过所述 杠杆的传动作用，带动所述机械开关通断，从而改变所述电磁头控制 电路的输出，工作结束，所述动^b芯复位，触动所述传动触点，带动 所述杠杆复位，通过所述杠杆的传动作用使所述机械开关回复初始化 状态；所述传动触点设置在所述动铁芯联动的阀门上的其它活动件的 运动轨道上时，当所述动铁芯在电磁感应的作用下沿所述铁芯通道运 动，带动所述其他活动件运动，当所述动铁芯运动到一定位置时，所 述其它活动件触动所述传动触点，通过所述杠杆的传动作用，带动所 述机械开关通断，从而改变所述电磁头控制电路的输出，工作结束， 所述动铁芯复位，触动所述传动触点，带动所述杠杆复位，通过所述 杠杆的传动作用使所述机械开关回复初始化状态。所述弹簧传动装置的主要组成部分是弹簧20,所述弹簧的一端19为动作输出端，设置在机械开关中的用于实现开关通断的活动件处， 与该活动件配合并通过一定的方式带动该活动件动作，所述弹簧的另一端为动作输入端，设有弹簧拉伸件16，所述弹簧拉伸件设置在动 铁芯和静铁芯吸合处，或者设置在动铁芯或同动铁芯联动的阀门上的 其他活动件如阀杆的运动轨道上，如铁芯通道内。所述弹簧的动作输述弹簧的另 一端与所述弹簧拉伸件弹性连接。具体地说，当动铁芯运动到与静铁芯吸合的位置，或动铁芯沿铁 芯通道运动到一定位置时，或同动铁芯联动的阀门上的其它活动件如 阀杆沿其运动轨道运动到一定位置时，将触动设置在该处的弹簧拉伸 件，利用弹簧的弹性带动机械开关的通断，从而改变所述电磁头控制 电路的输出，工作结束，所述动铁芯复位，触动所述弹簧拉伸件，使 所述弹簧回复初始状态，带动所述机械开关回复初始化状态。本发明的节能电磁头控制方法是通过所述电磁头控制电路控制 所述电磁头线圈的电流在阀门启动时和正常工作(稳定工作状态)时 的电流大小不等，在电》兹头启动时所述线圈中的电流为大电流，在所 述动铁芯和所述静铁芯吸合后或所述工作气隙达到一定值的正常工 作状态时所述线圏中的电流为小电流，所述大电流到所述小电流的转 换过程可以是一个逐渐转换过程或者是由所述大电流直接转换为小 电流或通过若干中间电流逐级转换为小电流。此方法的核心部分在于电磁头控制电路及其上设置的用于调节 其输出值的调节件。所述电磁头控制电路可以采用桥式整流电路，此用于调节控制电路输出值的微处理器或芯片的电路，所述调节件为所 述的孩么处理器或芯片；所述电石兹头控制电路还可以采用i殳有两个或两 个以上支路的电路，所述调节件为分别设置在各支路上的多个通断开 关或者连接各支路并切换各支路通断状态的切换开关。实际采用的电 路可以是上述各种电路的组合电路。实现从大电流到d 、电流的转换的关键部分是各种电路中的调节 件。这些调节件即通断开关和/或切换开关可以是由电信号或内部程 序控制的电控开关或者受所述电磁头主体的动铁芯或阀门上的其它 活动件的位置或动作控制的机械开关，这些开关的动作可以通过单纯 的时间控制、单纯的机械控制或以对应于电石兹头工作状态的物理量为 转换条件的自动控制来实现。当以对应于电^f兹头工作状态的物理量为 转换条件时，所述电控开关可以为设有传感器的继电器或接触器，所 述继电器或接触器通过开关控制电路与所述传感器连接，所述开关控 制电路才艮据所述传感器的传感信号控制相关的通断开关和/或切换开 关的动作或状态，所述传感器可以是采集动铁芯或阀门其他活动件位 置信号的位置传感器、采集动4失芯和静铁芯之间间隙信号或压力信号 的距离传感器或压力传感器、采集阀门的阀腔内或流体管道内的介质 压力信号或流速信号的压力或流速传感器，或者采集电磁头主体温度 信号或电磁头主体的线圏温度信号的温度传感器。所述机械开关通过机械传动装置传动连接所述电i兹头主体的动4失芯或阀门的阀杆，所述 才几械传动装置可以是杠杆传动装置或弹簧传动装置，当所述电石兹头主 体的动铁芯或阀门的阀杆运动时，可以通过所述杠杆传动装置和弹簧 传动装置的传动控制所述机械开关动作。
权利要求
1.一种节能电磁头，包括电磁头主体和电磁头控制电路，所述电磁头控制电路的输出端通过导线与所述电磁头主体中的线圈连接，其特征在于所述电磁头控制电路是能够根据所述电磁头主体的实时工作状况改变所述线圈中电流大小的控制电路。
2. 如权利要求1所述的节能电磁头，其特征在于所述电磁头控制 电路设有用于调节其输出值的调节件。
3. 如权利要求2所述的节能电磁头，其特征在于所述电^f兹头控制 电路采用下列任——种电路(l)桥式整流电路，所述调节件为设置 在其一个桥臂上的通断开关；(2 )设有用于调节电^各输出值的可调元 件的电磁头控制电路，所述调节件为所述的可调元件；(3)设有用于 调节电路输出值的微处理器或芯片的电磁头控制电路，所述调节件为 所述的微处理器或芯片；(4)设有两个或两个以上支路的电路，不同 支路的输出值不同，所述调节件为分别设置在各支路上的多个通断开 关或者连接各支路的用于切换各支路通断状态的切换开关。
4. 如权利要求3所述的节能电磁头，其特征在于所述通断开关和 /或切换开关为由电信号或内部程序控制的电控开关或者受所述电磁 头主体的动铁芯或阀门上的其它活动件的位置或动作控制的机械开 关。
5. 如权利要求4所述的节能电磁头，其特征在于所述电控开关为 时间继电器、设有传感器的继电器或接触器或由^:处理器控制的电控 开关和/或由芯片控制的电控开关，所述机械开关为行程开关。
6. 如权利要求5所述的节能电磁头，其特征在于所述设有传感器 的继电器或接触器设有开关控制电路，所述传感器连接所述开关控制 电路，所述开关控制电if各才艮据所述传感器的传感信号控制相关通断开 关和/或切换开关的动作或状态。
7. 如权利要求6所述的节能电磁头，其特征在于所述传感器为采 集所述电磁头主体的动铁芯或阀门其他活动件位置信号的传感器、采 集所述电磁头主体的动铁芯和静铁芯之间间隙信号或压力信号的传 感器、采集阀门的阀腔内或阀门所连接的流体管道内的介质压力信号 或流速信号的传感器或者采集所述电磁头主体温度信号或所述电磁 头主体的线圈温度信号的传感器。
8. 如权利要求4所述的节能电磁头，其特征在于所述机械开关通 过机械传动装置传动连接所述电磁头主体的动铁芯或阀门的阀杆，所 述机械传动装置是杠杆传动装置或弹簧传动装置，所述杠杆传动装置输入端设有传动触点，所述传动触点位于所述动4失芯和所述静铁芯吸 合处或所述动铁芯或阀杆的运动Mii上，所述弹簧传动装置的动作输 出端连接所述机械开关中用于实现开关通断的活动件，动作输入端设 有弹簧拉伸件，所述弹簧拉伸件设置在所述动铁芯和所述静铁芯吸合 处或所述动铁芯或阀杆的运动轨道上。
9. 一种节能电磁头控制方法，其特征在于是通过电磁头控制电路 控制电磁头主体的线圏的电流大小，在电磁头启动时所述线圈中的电 流为大电流，在所述动铁芯和所述静铁芯吸合后或所述工作气隙达到一定值的正常工作状态或稳定工作状态下所述线圈中的电流为小电流，所述大电流到所述小电流的转换过程是一个逐渐的转换过程或者是由所述大电流直接转换为小电流或通过若千中间电流逐级转换为小电5危。
10. 如权利要求9所述的节能电磁头控制方法，其特征在于所述电磁头控制电路设有用于调节其输出值的调节件，所述电磁头控制电路采用下列任--种电路(1)桥式整流电路，所述调节件为设置在其一个桥臂上的通断开关；(2 )设有用于调节电路输出值的可调元件的电磁头控制电路，所述调节件为所述的可调元件；(3 )设有用于调节电路输出值的微处理器或芯片的电磁头控制电路，所述调节件为所述的微处理器或芯片；(4)设有两个或两个以上支路的电路，不同支路的输出值不同，所述调节件为分别设置在各支路上的多个通断开关或者连接各支路的用于切换各支路通断状态的切换开关，所述通断开关和/或切换开关为由电信号或内部程序控制的电控开关或者受所述电磁头主体的动铁芯或阀门上的其它活动件的位置或动作控制的机械开关，所述电控开关为时间继电器、设有传感器的继电器或接触器、由微处理器控制的电控开关和/或由芯片控制的电控开关，所述机械开关为行程开关或通过机械传动装置传动连接所述电磁头主体的动铁芯或阀门的阀杆，所述设有传感器的继电器或接触器设有开关控制电路，所述传感器连接所述开关控制电路，所述开关控制电^!4艮据所述传感器的传感信号控制相关通断开关和/或切换开关的动作或状态。
全文摘要
本发明涉及一种节能电磁头及节能电磁头控制方法，所述节能电磁头包括电磁头主体和电磁头控制电路，所述电磁头控制电路通过导线与电磁头主体中的线圈连接，所述电磁头控制电路是能够根据所述电磁头主体的实时工作状况改变所述线圈中电流大小的控制电路；所述节能电磁头控制方法是通过所述电磁头控制电路控制所述电磁头线圈的电流，使得在电磁头启动时所述线圈中的电流为大电流，在稳定工作状态下所述线圈中的电流为小电流。本发明通过改变输入线圈的电流的大小，既可以节省能源消耗又可以限制线圈温升，主要可用于各种工业电磁阀，特别是大功率电磁阀。
文档编号H01F7/18GK101656136SQ20091016937
公开日2010年2月24日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年4月29日
发明者陈国顺 申请人:陈国顺