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一款简单交流电磁阀降温装置的设计与制作

一款简单交流电磁阀降温装置的设计与制作

点击数:7380 次   录入时间:03-04 11:58:51   整理:http://www.55dianzi.com   温度-湿度控制

  用电子元件改变电磁阀运行方式降温,电路简单可靠,制作容易,效果很好。从下图测试结果曲线图可以清楚看出,这个简单的装置降温的效果是非常显著的。

  一、原理简介
  
  交流电磁阀按常规接驳在交流电中运行时,线圈施加220V/50Hz正弦电压,阀体中的阀芯(铁磁体)被周期变化的电流交替正反向充磁,阀芯在每一半波充磁后均存在有剩磁。在一个半波(如正半波)对阀芯充磁后,接下来另一半波(负半波)反向对阀芯充磁时,就要消耗相当一部分的能量来将阀芯剩磁拨反为正,正因阀芯如此反复正反向充磁,磁滞与涡流产生的铁损再加上有些为减少阀芯震动而加有短路环产生的损耗,占有功消耗的绝大部份,这些损耗最终大部分转化为热量散发掉。此电路就是将交流电磁阀由原来交流启动、交流保持运行的方式改为直流启动直流保持运行,上述这些损耗就不复存在了,线圈耗能也略有下降,故既可大大降低其运行时的温度还可以节省电能。交流电磁阀降温装置电路如下图所示,电路中R1是启动限流电阻,作用是防止上电瞬间浪涌电流损坏续流二极管D1,C1为限流电容,和D1配合将交流变为脉冲直流,使接驳在电路的交流电磁阀SV1工作在直流启动直流保持状态,D1是续流二极管,为交流正半周期间存储在SV1的能量提供续流通道。在正半周脉动波下降时SV1产生感应电动势为上负下正,SV1在负半周期间仍有电流通过,另外,D1同时也为C1提供放电和反向充电通道。电路中R2是放电电阻,主要作用是在电路断电后泄放C1所存储的电荷。

交流电磁阀降温装置电路

  二、制作要点
  
  为了能长期高可靠工作,元器件必须要选用优质的,其中C1采用MKP电容,一定要选用耐压400V以上(或250VAC)的,并最好选用安规电容,电容容量取值为0.47μF,市面上大多220V交流电磁阀均能可靠吸合,如果出现控制时吸合无力的现象,则需将电容更换为0.56μF,但电容容量不可选用过大,否则降温效果会变差。R1、R2选用碳膜电阻就可以,功率要按电路图标注选取。整个电路安装在一片40×30mm的小电路板上,上图是它的元件布局和底面铜印刷线图,由于很简单,也可用刀刻的方法制作。用万能板制作也可以,元件布局和走线图详见下图,因为市面常见的万能板焊盘通常很密,当用于线间有高压的电路时要在适当位置铲掉一些焊盘,以加大走线间安全距离。电路组装好之后一定要细心反复检查,只有在确保无误的前提下才能通电测试,因电路板通电后带220V市电,触及可能会致命,所以必须要小心,在通电后严禁触摸相关元器件!整个电路板可安装在市面常见的电源插座里面,插座仅用其中一对插孔,可根据实际略作改装后用热熔胶固定好电路板,注意如果安装电路板的位置是原来的插座胶壳的插孔位,则需要用环氧树脂或AB胶将孔位填平封住,插座面盖那些没用到的插孔可用标贴覆盖遮挡,用CoreIDRAW可以非常方便制作尺寸准确的面板标贴,将其打印在不干胶纸上,再剪下贴在插座面盖相应位置即可。

 

  可能有朋友会存在这样的疑惑“加装电磁阀降温装置后会不会影响到其性能?如出气量是否受到影响?”,要想知道这个问题,则必需要了解电磁阀的结构和工作原理,笔者特意将手头的“SNS”(山耐斯)交流电磁阀拆解实验,并将其画成3D模型对其结构分析,交流电磁阀的结构示意图如图8,其工作过程是这样的:当电磁阀线圈没有接通电源时,电磁阀的线圈铁芯未磁化,铁芯没有磁力,一端装有橡胶的活动衔铁在弹簧的弹力作用下将底座的气门封住,气阀处于关闭状态;当电磁阀线圈通电后,线圈产生的磁力线将铁芯磁化,铁芯强大的磁力将活动衔铁往上牢牢吸住,活动衔铁带动橡胶阀脱离底座气门,此时的气阀处于开启状态。实践表明,由于工作在频率50Hz的市电中,交流电磁阀在工作时受到50Hz调制,往往会产生一定的噪音,用手触摸其表面会明显感到震动。而接驳本文介绍的降温装置后,基本没有噪音,用手触摸其表面也没震动感,实验时电容容量取值为0.47μF时,接通电源即听到干脆有力的“啪”一声,活动衔铁已被吸住,用手拉活动衔铁,可明显感到电磁铁很大吸力,大力震动电磁阀都对已经牢牢吸紧的活动衔铁没丝毫影响,从电磁阀的结构图可以看出,只要衔铁被牢牢吸住后,就不会影响出气量,因为它正常时只有两种状态。

  如果你感兴趣,又有一定的动手能力,在炎热夏天快要到来前制作,体验一下其“立竿见影”的降温效果吧!电路非常简单,制作过程也很详细,相信绝大多数朋友都能按图顺利制作成功。




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