詳談比例電磁閥設計要求
根據(jù)加油機電磁閥的使用要求，確定本電磁閥的性能要求。適用溫度為一4o℃≤Ta≤55℃；線圈溫度組別為 ；工作參數(shù)為DC24V，PWM脈寬調(diào)制，占空比10％～9o％；澆封型線圈。電磁閥中的線圈在工作過程中要發(fā)熱，在易燃易爆的加油機工作環(huán)境中，是個引燃源。因此，在防爆比例電磁閥產(chǎn)品的引進開發(fā)中，首先要保證其具有可靠的防爆性能。我們依據(jù)GB 3836．1一幻Do《=爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第1部分：通用要求》和GB 3836．9-- l6《=爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備第9部分：澆封型“Ill’’》的相關(guān)要求，對比例電磁閥的防爆性能方面做了一些研究探索，對國外比例電磁閥存在的問題，作了一些改進，現(xiàn)將我們對比例電磁閥防爆方面的認識和體會作一下總結(jié)。3．1 流量特性的提高在對進口比例電磁閥測試中，發(fā)現(xiàn)在工作電流較大時，繼續(xù)增加工作電流，閥的流量變化緩慢，線圈表面溫度很高，用電阻法測線圈溫升，測試條件為25℃，測試電壓為正常工作電壓再上浮10％，PWM脈寬為90％，測得線圈溫升為91．5℃，明顯偏高。當使用的環(huán)境溫度達到允許的最高溫度55℃時，加上溫升91．5℃，線圈內(nèi)部最高溫度可達146．5℃，這已是澆封材料在正常使用時的極限溫度。對長時間安全使用很不利。經(jīng)過反復研究分析，發(fā)現(xiàn)問題出在導磁板上。該線圈的導磁結(jié)構(gòu)，由U型導磁架和導磁板構(gòu)成，通過沖壓把導磁架和導磁板連接在一起，中間安裝骨架，線圈通電后產(chǎn)生磁場，磁力線通過導磁架和導磁板構(gòu)成磁回路；骨架的上側(cè)平面中間裝有線圈的兩只通電引腳，因為骨架的上側(cè)平面厚度為2．2 nlrn，引腳厚度為0．5 mill，引腳放中間，這樣引腳離骨架上側(cè)平面的厚度為0．7 nⅡn。因骨架的上面是導磁板，也就是說導磁板和引腳之間的距離只有0．7 mill，根據(jù)GB 3836．9__2o06中7．4．2導體最小安全間距不得小于1 nlln的要求，原設計在骨架的引腳正對的平面上設計了兩個凸臺，長寬高為8．2×10．2×12 mill，并在導磁板上沖出兩個長寬與骨架凸臺相同的缺口，將骨架的兩個放人導磁板的兩個缺口中，保證骨架上的引腳與導磁板的最小間距都在1 mm以上。但由于在導磁板上開出兩個8．2×10．2的矩形孔后，導磁板的有效導磁截面明顯減小，約減少了1／3，這樣使得原先就不充裕的有效導磁截面變得更小，于是當工作電壓的脈寬增加到一定數(shù)值后，繼續(xù)增大，線圈的溫度升高，導磁能力減弱，流量變化減小。針對線圈存在的問題，采取了在原來導磁板的上面增加一塊輔助導磁板的方法，厚度與原導磁板上面的澆封劑厚度相同，這樣可以達到兩個目的：一是彌補了導磁板開口減少的有效導磁面積；另一方面，在線圈總高度保持不變的前提下，線圈頂部用輔助導磁板取代了原先的澆封劑，使線圈頂部抗沖擊能力和散熱性能得到提高。再適當調(diào)整線圈的匝數(shù)和線徑，線圈的導磁能力明顯增加，在相同的測試條件下，測得線圈16 燃油加油機用防爆比例電磁閥的設計探討 《電氣防爆》2010，3溫升為85℃。用同一閥體，套這兩種線圈。測量得到如圖2所示電流一流量特性的上升曲線。對比這兩條上升特性曲線，可以看出改進前和改進后的電流一流量的變化。當線圈電流增加到360 mA (PwM=70％)后，繼續(xù)增大電流，用進口線圈流量上升非常緩慢；用改進后的線圈，流量繼續(xù)明顯增加。說明改進后的線圈磁回路性能明顯提高。
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