ISSN1009-8984长春工程学院学报(自然科学版)2006年第7卷第1期CN22-1323/N7.ChangchunImt.Tech.(Nat.Sci.Edi.)，2006,Vul.7,No.129/-2381基于调压的微小型变流量电磁泵控制系统设计王敏(-Lc春工程学院机电工程学院，长春130012)摘要:介绍了新研制的小型变流量电磁泵的墓于L柱塞往复运动行程长度，单位为。、。-J压控制系统的设计方法。经试验验证，此方法简从表达式可知，电磁泵的流量P取决于2个因单、实用、可靠，完全符合该电磁泵的控制要求。素:一个因素是柱塞往复运动频率f;另一个因素是关键词:调压;电磁泵;控制系统柱塞每一次往复行程中所排出的液体的体积v，而中图分类号:TH35文献标识码:A每次所排出液体的体积是由柱塞的直径D和行程文章编号:1009-8984(2006)01-0029-03长度L来决定的。柱塞的直径D为一确定的常数，因此要想调节流量P，只能通过调节行程长度L和柱塞的往复运动频率S。根据电磁泵数学模型可知，0前言柱塞的往复运动频率就等于周期性激振力(电磁吸力)的频率，电磁吸力的频率取决于供电电源的频本文介绍了一种具有普通反力弹簧结构的电磁泵。该电磁泵由线圈、柱塞、进口阀、出口阀、铜套、率;柱塞的往复运动行程长度不仅与本身的结构有关，而且还与其往复运动的频率有关，即与电磁线圈下端盖、线圈骨架、套筒、进口阀导向座、出口阀导向的供电电源频率有关。因此可通过调节供电电源的座、柱塞复位弹簧、上端盖、密封圈和垫片等构成。其基本工作原理是在电磁泵的电磁线圈中通人脉动电压或频率，改变泵输出的流量P，由于供电电源电源后，线圈内产生磁场，直接利用泵的电磁线圈产的电压和频率易于实现连续调节，所以泵的流量P可以达到无级调节。生的电磁力驱动具有单向阀的柱塞作往复直线运动根据电磁泵工作的原理，电磁泵需要的是脉动来输出液体—电磁铁是利用铁磁物质具有高导磁性能而工作的一类铁磁器件。线圈通电后能对铁磁激磁电源，脉动激磁电源分为正弦和方波2种，下面质的衔铁产生吸引力，把电能转化为机械能。在设介绍正弦和方波脉动电源的产生和电压调节原理。计的电磁泵中，把电磁铁中的衔铁做成柱塞结构，通正弦脉动电源的电压调节原理过进口控制阀及连在柱塞上的出口控制阀和弹簧组成泵系统，周期地将液体吸人泵腔，并在泵的出口得为了获得正弦脉动激磁电源，首先对单相交流到一定压力和流量的工作液体。整个过程是把电能电进行半波整流，整流后的电源就变为正弦脉动电转化为柱塞的动能，再把柱塞的动能转化为液体的源，变化周期没有改变，只是仅在正弦的正半周有电压力能的过程。流流过。如图1所示为正弦脉动电源原理图。整流其流量P的表达式为:后，电路中电压、电流都变为半波脉动，其电压、电流P二60JV=0.015}D2琴的平均值为:式中:P-泵输出的流量，单位为nil/min;户一一一柱塞往复运动频率，单位为1/s;v—每次排出的液体体积，单位为ml;D—柱塞的直径，单位为。m;口’收稿日期2005一12一13(2003427)墓金项目吉林省科技厅项目图1正弦脉动电派原理图作者简介:工#I1[(1969,6一〕.女(汉).山东副教授，硕士主要研究饥电一休化技术。Uo=0.450=0.45x220=99v长春工程学院学报〔自然科学版)206,7(1)1，电压与流量的关系曲线见图60、=瓮二。.45炭u式中:U—工频电源的电压;RL—负载的阻抗。25200HYzCl可见，整流后电路中电流和电压都变为原来的0.45倍。由电磁泵的吸力计算可知，电磁泵所受到的电磁吸力与电流的平方成正比(F-(IN)')，因此，通图4方波脉动电谏的电压调节原理图过改变电磁线圈中的电流，就可以改变电磁力，从而改变柱塞的行程，在频率不变的情况下，最终改变泵An、的输出流量。基于此原理，一种办法是在电路中使国卿用了可控硅和可调电位器，通过调节电位器的阻值控制可控硅的导通角(即电路的导通时间)，进而调整脉动电源的电压，改变加到电磁泵上的电流，达到流量调节的目的;另一种办法就是直接利用交流调图5方波脉动电压波形圈压器，从而调整正弦脉动电源的电压。0~50采用交流调压器调整正弦脉动电压的原理电路三明E50如图2所示，根据该电路得到的正弦脉动电压波形.溯雇50图如图3所示。叫\喇澎刚咖介.5020406080100120140电压U/Y图6电压和流，之间的关系曲线图2交流调压器调整正弦脉动电压的原理电路图丧1电磁泵试验测，数据A流量Q、劫li/ifelJm.P/耐min刁4Jai“t