无磁滞电磁阀及电磁阀的控制系统的制作方法

本发明涉及自动化设备控制领域，尤其涉及一种无磁滞电磁阀及电磁阀的控制系统。

背景技术：

1、磁滞现象是对电磁能量的反作用，通常称为磁滞损失。当电流通过铁磁材料时，会产生磁场，使材料中的磁畴排列有序。当电流突然中断时，这些有序的磁畴并不能立即恢复到原来的无序状态，而是要经过一段时间才能恢复。这种现象称为磁滞现象。在电磁能量中，能量会随着电流的改变而改变。当能量改变停止时，能量不会立即恢复到初始状态，而是会滞后一段时间。这种滞后现象被称为磁滞现象。这种滞后现象导致能量损失，并降低了电磁设备的效率。因此，为了减少磁滞损失，通常采用适当的电流变化率和电流连续性来克服磁滞现象。

2、现有技术中，电磁阀一般包括阀体、阀芯、动铁芯、线圈、静铁芯以及弹性元器件。在比例电磁阀领域中，电磁阀需要精确控制流经阀体的流量，比如说在发动机给油领域。现有的电磁阀，通常需要在阀体中设置有传感器用于监测流经电磁阀的流体容量。由于磁滞现象，导致电磁阀的控制往往不准确或者滞后。也有些高端的比例阀采取高算力的计算模块，通常称之为执行器。执行器通过计算提前量、或者模拟等措施来实现精确控制比例电磁阀。但是这样导致对执行器的要求较高，大大增加了比例电磁阀的制造成本。因为执行器要进行高频计算，在高频过程中，由于电流变化率较大，磁滞效应更为明显，因此磁滞能量的消耗对能量转换效率的影响也更大。这对于控制系统的设计和工作来说，是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种无磁滞电磁阀及电磁阀的控制系统，以实现低成本实现精确控制电磁阀流量的目的。

2、为此，根据第一方面，一种实施例中提供了一种无磁滞电磁阀，包括：

3、阀体，所述阀体设有供流体流通的通道；

4、阀芯，所述阀芯活动设置在所述通道中，所述阀芯至少有部分由磁性材料制作而成，所述通道伴随所述阀芯的移动以改变所述通道的大小；

5、动力机构，所述动力机构包括活动芯、弹性件和线圈，所述弹性件连接所述阀芯和阀体以使所述阀芯闭合所述通道，所述活动芯活动连接于所述阀体，所述活动芯的磁性部分由硬磁性材料制作而成，所述线圈环绕所述活动芯设置，所述线圈的电流能够改变活动芯的磁性部分的磁场强度从而使所述阀芯克服所述弹性件的弹力打开所述通道；

6、控制板，所述控制板用于控制通过所述线圈的电流大小。

7、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述活动芯包括顶杆和环绕所述顶杆固定设置的磁体，所述顶杆与所述阀芯始终抵接并能推动所述阀芯移动。

8、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，还包括轴承，所述轴承固定设置在所述阀体和所述顶杆之间以便于所述顶杆相对于所述阀体移动。

9、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述阀芯包括密封胶头，所述密封胶头伴随所述阀芯的移动覆盖或者打开所述通道。

10、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述阀芯还设有安装机构，所述安装机构用于将所述阀芯和所述阀体活动安装，且保持所述阀体与所述阀芯的密封性。

11、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述安装机构包括轴套和密封圈，所述轴套呈环状固定在所述阀体上并用于固定所述轴承，所述密封圈设置在所述轴承与所述阀芯之间。

12、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述安装机构还包括压板，所述压板用于承托所述密封圈，从而保证所述阀体与所述阀芯之间的气密性。

13、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，所述阀体包括相互螺接的第一阀体和第二阀体，所述通道和所述阀芯都设置在第一阀体上，所述活动芯和所述线圈设置在所述第二阀体内。

14、作为所述无磁滞电磁阀的进一步可选方案，还包括滤网，所述滤网设置在所述流体的入口处。

15、第二方面，本发明还提供一种电磁阀的控制系统，包括第一方面任一所述的无磁滞电磁阀，所述控制板加载模块化程序，所述模块化程序具有pwm控制模块和指令输入模块，根据所述指令输入模块输入的指令所述pwm控制模块输出脉冲电压以控制所述动力机构。

16、实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

17、依据以上实施例中的无磁滞电磁阀，控制板可以控制动力机构移动阀芯，阀芯在阀体上移动以实现打开通道和关闭通道的目的。活动芯的磁性部分由硬磁性材料制作而成，所述阀芯由磁性材料制作而成，因此活动芯和阀芯之间能够因为磁力作用相互靠近。由于活动芯的磁性部分由硬磁性材料制作而成，所以活动芯的内部磁畴始终朝向一个方向，当控制器改变线圈中的电流时，只会改变磁畴的强度，并不会改变磁畴的方向，所以活动芯的磁性部分基本不存在磁滞现象。本发明中的无磁滞电磁阀也就不需要复杂且昂贵的执行器，一般只需要简单的微控单元就能够实现高精度、且反应灵敏的电磁阀。

18、依据以上实施例中的电磁阀的控制系统，由于活动芯由磁性材料制作而成，所以只需要提供电压就能够实现阀芯的开关大小。控制板加载模块化程序，模块化程序具有pwm控制模块和指令输入模块，通过指令输入模块输入指令，pwm控制模块根据指令输出脉冲电压。本发明实施例中的电磁阀的控制系统不需要其它复杂的计算程序，对控制器的要求降低，从而实现低成本高精度电磁阀的目的。

技术特征：

1.一种无磁滞电磁阀，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，所述活动芯包括顶杆和环绕所述顶杆固定设置的磁体，所述顶杆与所述阀芯始终抵接并能推动所述阀芯移动。

3.如权利要求2所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，还包括轴承，所述轴承固定设置在所述阀体和所述顶杆之间以便于所述顶杆相对于所述阀体移动。

4.如权利要求2所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，所述阀芯包括密封胶头，所述密封胶头伴随所述阀芯的移动覆盖或者打开所述通道。

5.如权利要求3所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，还包括安装机构，所述安装机构用于将所述阀芯和所述阀体活动安装，且保持所述阀体与所述阀芯的密封性。

6.如权利要求5所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，所述安装机构包括轴套和密封圈，所述轴套呈环状固定在所述阀体上并用于固定所述轴承，所述密封圈设置在所述轴承与所述阀芯之间。

7.如权利要求6所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，所述安装机构还包括压板，所述压板用于承托所述密封圈，从而保证所述阀体与所述阀芯之间的气密性。

8.如权利要求1所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，所述阀体包括相互螺接的第一阀体和第二阀体，所述通道和所述阀芯都设置在第一阀体上，所述活动芯和所述线圈设置在所述第二阀体内。

9.如权利要求1所述的无磁滞电磁阀，其特征在于，还包括滤网，所述滤网设置在所述流体的入口处。

10.一种电磁阀的控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的无磁滞电磁阀，所述控制板加载模块化程序，所述模块化程序具有pwm控制模块和指令输入模块，所述pwm控制模块根据所述指令输入模块输入的指令输出脉冲电压以控制所述动力机构。

技术总结
本发明提供了一种无磁滞电磁阀电磁阀的控制系统，该无磁滞电磁阀包括：阀体，阀体设有供流体流通的通道；阀芯，阀芯活动设置在通道中，阀芯由磁性材料制作而成，通道伴随所述阀芯的移动以改变所述通道的大小；动力机构，所述动力机构包括活动芯、弹性件和线圈，弹性件连接所述阀芯和阀体以使所述阀芯闭合所述通道，所述活动芯活动连接于所述阀体，活动芯的磁性部分由硬磁性材料制作而成，线圈环绕活动芯设置，所述线圈的电流能够改变活动芯的磁场强度从而使所述阀芯克服所述弹性件的弹力打开所述通道；控制板，所述控制板用于控制通过所述线圈的电流大小。实施本实施例中的无磁滞电磁阀，能够实现低成本实现精确控制电磁阀流量的目的。

技术研发人员：易红宝,于洁云,刘铁兵,张新鹏,吴隆亮
受保护的技术使用者：深圳市宗泰电机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21