基于PLC和HMI控制并集充磁和磁通检测的充磁机

1 引言

　　随着电机、家用电子、计算机、通信等技术日新月异的更新和发展，永磁材料需要量越来越大性能越来越高。目前，永磁材料大多采用钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等，并具有矫顽力大、性能稳定等特点，这些材料经充磁电源的高压大电流向螺线管瞬间脉冲放电，使其磁化。生产中要求充磁电源高效、稳定、精度高，同时，在机测试充磁后永磁材料的磁通量。文中介绍了的充磁和测量为一体高效自动充磁机，使用plc实现系统控制，触摸屏作为参数调整、工作显示等。

2 电磁交换

　　充磁机根据电容储能脉冲放电产生强大磁场，对铁磁性物质进行磁化［1］。在电磁交换前，电容储存的能量

　式中l为充磁头中螺线管的电感量，r为螺线管、放电回路连接导线电阻、接触电阻及放电器件内阻的总和（忽略线路分布电容与分布电感）。

　　对脉冲充磁，充磁头常选用

3 控制系统设计

　　图2为充磁机系统示意图。电路是由可调直流高压电源、放电开关电路、plc控制器、触摸屏、磁通检测和充磁头等电路组成。控制要求：

　　① 调节可控硅控制角度来调节充磁电流；

　　②自动检测充磁产品磁通强度；

　　③ 人机对话，即设定参数和显示运行状态；

　　④ plc现实系统的控制和运算；

　　⑤ 功率元件的过流和过压保护；

　　⑥ 具有输入短路保护，操作安全。

　3.1 充磁电路

　　充磁电路有主电路和触发电路。充磁机的电路图如图3所示。主电路主要由交流调压升压、整流储能和放电等电路组成。通过调节双向可控硅vt1和tv2的移相角（或导通角）来调节升压变压器t的输入电压，然后通过桥式整流电路得到脉动的直流电压，将电能储存在电容组cl中。当可控硅vt7导通，其瞬间向充磁头产生强脉冲电流放电，对材料进行快速充磁。在双向可控硅同步相控触发电路中，模拟量模块fx0n-3a的输出端电压vout控制导通角，以调节存能电容上端电压［2、3、4］。