一种可精确控制位移量的牵引电磁铁的研制.pdfVIP

2011年4月 机床与液压 Apr．2011 第39卷 第 8期 MACHINETOOL ＆HYDRAULICS Vo1．39No．8 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．08．034 一 种可精确控制位移量的牵引电磁铁的研制 张弛，魏泽鼎 (河北科技大学机械电子工程学院，河北石家庄050018) 摘要：所研制的牵引电磁铁由单片机控制电路和电磁驱动机构等组成。其控制电路包括信号采集电路、单片机以及功 率放大驱动电路；电磁驱动机构类似普通电磁铁 ，但是在衔铁上设置了多个等间距的检测孔，用以实时检测衔铁的运行速 度。该系统以用户要求的运动参数作为闭环控制对象，可以使被牵引物体获得精确的运动速度 ，进而可以对被牵引物体实 现精确定位。 关键词：电磁铁；单片机；精密定位 中图分类号：TP215 文献标识码 ：B 文章编号：1001—3881(2011)8—118—2 DevelopmentofaTractionElectromagnettoControlDisplacementPrecisely ZHANG Chi．WEIZeding (CollegeofElectronicsMechanicalEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology， ShijiazhuangHebei050018，China) Abstract：ThetractionelectromagnetwasdevelopedconsistingofMCU controlcircuitandelectromagneticdrivingmechanism． Controlcircuitincludedsingalacquisitioncircuit，MCU andpoweramplifiercircuit；electromagneticdrivingmechanism wassimilar withordinaryelectromagnet，butingeneralelectromagnetbit，multipleequidistanceinspectionholesweresetforreal—timedetectionof therunningspeedofbit．Withthemotionparametersrequiredastheclosed—loopcontrolobject，accuratemovementspeedofthetowed objectcanbeobtained，andthenaccuratepositioningcanbeimplemented． Keywords：Electromanget；MCU；Accuratepositioning 电磁铁是一种常用的电磁牵引装置，通过控制加 置分散性很大。在不能使用死块定位的情况下 ，现有 在其线圈两端电压的方式来间接控制被牵引物体的速 电磁铁很难满足用户的要求。于是 ，研制了一种新型 度和最终位置，其构造简单 ，使用方便。但是在实际 的、可精确控制衔铁移动速度的牵引电磁铁。 应用中，存在着一些问题： 1 系统的组成 (1)用户常常需要精确地控制电磁铁的运行速 系统的机械部分如图1所示。 度，以免对所拖动的各种机械装置造成过大的冲击 ， 而现有的牵引电磁铁通常对衔铁的运动速度是开环的 控制方式，很难做到没有冲击。 (2)由于工业现场的电源电压会经常出现波动， 造成加在电磁铁线圈上的电压不稳定，使得电磁铁所 产生的牵引力随电压的变化而发生变化，从而影响到 被拖动装置速度的稳定性。 (3)当电磁铁线圈的温度升高后，线圈的电阻 l一 引线插 头 2一检 视I孔 3一 线 路板 4一铜 导轴