CN114360848B - 一种霍尔电磁铁 - Google Patents
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Abstract
一种霍尔电磁铁，包括电磁铁，所述的电磁铁的衔铁前端固定连接有推杆，后端固定连接有后端杆，后端杆与推杆为一体或者为分体，电磁铁上具有接线罩，电磁铁内具有线圈，在电磁铁的后顶盖内固定安装有霍尔传感器，在后端杆上固定连接有永磁体，当电磁铁吸合时，永磁体与霍尔传感器相感应，所述的霍尔传感器的连接线从电磁铁内连接至安装在接线罩的控制线路板上。本电磁铁有效的解决有线圈大功率做功的时间与吸合时间不匹配所产生的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电磁铁，特别涉及通过霍尔传感器控制的精确控制电磁铁，属于电磁铁技术领域。
背景技术
在大吸力、低温升的电磁铁的制造中，采用电路芯片控制吸合时和吸合后线圈的功率，使电磁铁在得电启动时大电流、工作时小电流，以实现得电吸合时线圈的功率大从而产生大吸力、响应快，得电吸合后线圈的功率小从而温升低，这种电路芯片的控制原理采用的是延时电路，电路的初始输出是大电流（或全电压），延时一定时间后电路的输出变为小电流（或发生压降），电磁铁在延时的时长内吸合，这种电磁铁较好的解决了普通电磁铁吸力小、温升高的问题，但在实际使用中发现，这种电磁铁还有需要优化之处，主要表现在：因为电路延时的时间是一个定值，而每个电磁铁个体因制造过程、使用场合、磨损程度等状况不同，其吸合的时间并不一致，当电磁铁的吸合时间与电路的延时相等时，在使用中没有问题，但在设计中为了保证吸合，一般设计的延时时间要大于吸合时间，这样当电磁铁吸合后线圈还会有一定时长的大功率做功，还会产生多余的热量，这会造成能源浪费、温升身高，还有一种情况是在一些情况下当电磁铁的吸合时间大于电路的延时时，电磁铁尚未吸合线圈就变为小功率做功了，这种情况下会导致吸力显著变小，影响电磁铁的吸合，甚至导致控制失效，针对这种新情况，需要具有新的方案。
发明内容
本发明的目的在于克服目前的电磁铁中存在的上述问题，提供一种霍尔电磁铁。
为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：一种霍尔电磁铁，包括电磁铁，所述的电磁铁的衔铁前端固定连接有推杆，后端固定连接有后端杆，后端杆与推杆为一体或者为分体，电磁铁上具有接线罩，电磁铁内具有线圈，在电磁铁的后顶盖内固定安装有霍尔传感器，在后端杆上固定连接有永磁体，当电磁铁吸合时，永磁体与霍尔传感器相感应，所述的霍尔传感器的连接线从电磁铁内连接至安装在接线罩的控制线路板上，所述的控制线路板上具电路单元A，所述的电路单元A具有正极、负极，正极有供电磁铁线圈一端连接的端子L1，电阻R2的一端连接在正极上，另一端串联有电阻R3，电阻R3的另一端连接在负极上，霍尔传感器H1的电源端连接在电阻R2和电阻R3之间、输出端连接在MOS管I1的栅极上、接地端连接在负极上，MOS管I1的源极接地、漏极上连接供电磁铁线圈另一端连接的端子L2；端子L2上与电阻R4连接，电阻R4的另一端接负极，MOS管I1的漏极与正极之间具有二极管D1。
进一步的；所述的霍尔传感器为常闭型霍尔传感器，MOS管I1为NPN型。
进一步的；在正极上还连接有电阻R1，电阻R4的另一端连接连接有发光二极管D2，发光二极管的另一端连接在负极上。
进一步的；在霍尔传感器的输出端与负极之间连接有电阻R9。
进一步的；电磁铁内霍尔传感器安装处至线圈具有线孔，霍尔传感器的连接线通过线孔连接至接线罩内。
进一步的；所述的永磁体为永磁体销，永磁体销固定连接在后端杆上。
进一步的；衔铁后具有支撑套，后端杆滑动穿设在支撑套中。
进一步的；所述的电磁铁为双工位电磁铁，电磁铁铁具有两个线圈，控制线路板上具有与电路单元A相同的电路单元B，电路单元B上具有供另一个线圈连接的端子L3、L4。
进一步的；所述的电路单元A、电路单元B共用正极。
本发明的积极有益技术效果在于：本电磁铁在吸合前线圈上加的是全电压，吸合后与线圈串联的电阻会分压，使线圈在工作时的电流降低，有效的解决有线圈大功率做功的时间与吸合时间不匹配所产生的问题。
附图说明
图1是本发明单工位电磁铁的示意图。
图2是本发明双工位电磁铁的示意图。
图3是控制线路板上只有电路单元A的示意图（用于单工位电磁铁）。
图4是控制线路板上具有电路单元A和电路单元B的示意图（用于双工位电磁铁）图4中，脚1、脚2组成的电路为电路单元A、脚1、脚3组成的电路为电路单元B。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
结合附图对本发明进行详细的解释，附图中各标记为：1：磁轭；2：线圈；3：衔铁；4：推杆；5：后端杆；6：霍尔传感器；7：永磁体销；8：支撑套；9：线孔；10：接线罩；11：控制线路板；12：后顶盖。
图1示出了一种单工位的霍尔电磁铁，包括电磁铁，1所示为电磁铁的磁轭，所述的电磁铁的衔铁3前端固定连接有推杆4，后端固定连接有后端杆5，衔铁后具有支撑套8，后端杆滑动穿设在支撑套中。后端杆与推杆为一体或者为分体，电磁铁上具有接线罩10，电磁铁内具有线圈2，在电磁铁的后顶盖12内固定安装有霍尔传感器6，可在后顶盖内壁上开槽，霍尔传感器固定在槽内，在后端杆上固定连接有永磁体，具体的，所述的永磁体为永磁体销7，永磁体销固定连接在后端杆上。本申请中，推杆、后端杆采用的均是不锈钢材料，能够有效的隔磁，保证通电后电磁铁本身产生的磁性不会影响霍尔传感器的信号，也能够保证霍尔传感器不影响电磁铁的正常工作。
当电磁铁吸合时，永磁体与霍尔传感器相感应，所述的霍尔传感器的连接线从电磁铁内连接至安装在接线罩的控制线路板上，电磁铁内霍尔传感器安装处至线圈具有线孔9，霍尔传感器的连接线通过线孔连接至接线罩内。
所述的控制线路板上具电路单元A，所述的电路单元A具有正极、负极，正极端部具有防反接二极管D0，正极有供电磁铁线圈一端连接的端子L1，电阻R2的一端连接在正极上，另一端串联有电阻R3，电阻R3的另一端连接在负极上，所述的霍尔传感器为常闭型霍尔传感器，电路单元中，H为霍尔传感器，霍尔传感器H1的电源端连接在电阻R2和电阻R3之间、输出端连接在MOS管I1的栅极上、接地端连接在负极上，MOS管I1的源极接地、漏极上连接供电磁铁线圈另一端连接的端子L2；MOS管I1为NPN型。端子L2上与电阻R4连接，电阻R4的另一端接负极，MOS管I1的漏极与正极之间具有二极管D1。在正极上还连接有电阻R1，在霍尔传感器的输出端与负极之间连接有电阻R9。电阻R9的作用在于保证霍尔传感器感应后输出低电位，可增加电路工作的稳定性，电阻R4的另一端连接连接有发光二极管D2，发光二极管D2的另一端连接在负极上。发光二极管D2用于指示线圈是否通电。
图2示出的电磁铁为双工位电磁铁，双工位电磁铁可为防爆电磁铁，该电磁铁具有两个线圈，控制线路板上具有与电路单元A相同的电路单元B，电路单元B上具有供另一个线圈连接的端子L3、L4。所述的电路单元A、电路单元B共用正极。
电路单元B中的元件与电路A中的对应元件相同，电阻R1对应电阻R5、电阻R2对应电阻R6、电阻R3对应电阻R7、电阻R4对应电阻R8、电阻R9对应电阻R10发光二极管D2对应发光二极管D4、霍尔传感器H1对应霍尔传感器H2，MOS管I1对应MOS管I2，二极管D1对应二极管D3。
以一个电路单元A控制的线圈为例来说明本电磁的工作过程，正极和负极之间电压为12V直流，霍尔传感器的电源通过电阻R2后的电位来提供，因为霍尔传感器为常闭型，刚通电时，霍尔传感器输出高电位，MOS管I1的栅极为高电位，MOS管I1导通，正极的电流通过线圈和MOS管I1直接到达负极，线圈中通过的电流大，这时电磁铁得电后衔铁吸合，吸合后永磁体销与霍尔传感器产生感应，霍尔传感器输出低电压，MOS管I1断开，正极的电流通过线圈和电阻R4到达负极，由于线圈回路中增加了电阻R4负载，所以整体的电流降低，吸合后线圈在小电流下工作。
在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
Claims (9)
1.一种霍尔电磁铁，包括电磁铁，所述的电磁铁的衔铁前端固定连接有推杆，后端固定连接有后端杆，后端杆与推杆为一体或者为分体，电磁铁上具有接线罩，电磁铁内具有线圈，其特征在于：在电磁铁的后顶盖内固定安装有霍尔传感器，在后端杆上固定连接有永磁体，当电磁铁吸合时，永磁体与霍尔传感器相感应，所述的霍尔传感器的连接线从电磁铁内连接至安装在接线罩的控制线路板上，所述的控制线路板上具电路单元A，所述的电路单元A具有正极、负极，正极有供电磁铁线圈一端连接的端子L1，电阻R2的一端连接在正极上，另一端串联有电阻R3，电阻R3的另一端连接在负极上，霍尔传感器H1的电源端连接在电阻R2和电阻R3之间、输出端连接在MOS管I1的栅极上、接地端连接在负极上，MOS管I1的源极接地、漏极上连接供电磁铁线圈另一端连接的端子L2；端子L2上与电阻R4连接，电阻R4的另一端接负极，MOS管I1的漏极与正极之间具有二极管D1。
2.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：所述的霍尔传感器为常闭型霍尔传感器，MOS管I1为NPN型。
3.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：在正极上还连接有电阻R1，电阻R4的另一端连接连接有发光二极管D2，发光二极管的另一端连接在负极上。
4.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：在霍尔传感器的输出端与负极之间连接有电阻R9。
5.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：电磁铁内霍尔传感器安装处至线圈具有线孔，霍尔传感器的连接线通过线孔连接至接线罩内。
6.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：所述的永磁体为永磁体销，永磁体销固定连接在后端杆上。
7.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：衔铁后具有支撑套，后端杆滑动穿设在支撑套中。
8.根据权利要求1所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：所述的电磁铁为双工位电磁铁，电磁铁铁具有两个线圈，控制线路板上具有与电路单元A相同的电路单元B，电路单元B上具有供另一个线圈连接的端子L3、L4。
9.根据权利要求8所述的一种霍尔电磁铁，其特征在于：所述的电路单元A、电路单元B共用正极。
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