图3 控制电路原理图
D型连接器1、2端子施加28Vd.c.激励电压,当端子4为高电平时,激励电压施加到线圈L1上,线圈L1上有电流通过,并生产电磁力带动机构动作,射频开关S1闭合、S2断开,由于RC冲放电电路,随着充电的连续,电容C两端电压不断升高,当完全截止时,线圈L1上电流为零。由于本产品为自保持型,即使线圈L1电流变为零时,机构并不发生翻转,仍保持在如图所示状态,当需要发生翻转时,只需在D型连接器端子5施加高电平,原理同上。
本项目产品的实际动作时间不大于15ms,为了保证产品可靠动作,线圈中电流的持续时间应大于25ms,该时间由电容充电时间决定,其理论计算公式如下:
05(暂缺)
式(1)中:C为充电电容,R为充电回路电阻,V为电容终电压,V0为电容初始电压,Vt为t时刻电容电压。
(2)电磁系统设计
射频同轴继电器类产品中,用电磁力驱动是普遍的方法,通常电磁系统采用的类型主要是“平衡旋转式”和“螺旋管式”。“平衡旋转式”电磁系统其优点是转轴两端衔铁部分质量相对平衡,对转轴的总力矩为“零”,可以耐较高的冲击、振动,以保证恶劣环境下的可靠性。“螺旋管式”电磁系统优点是磁的利用率较高,磁路系统的漏磁小,铁芯的行程较大。
依据产品应用于机载条件,电磁系统采用了“平衡旋转式”结构,见图4,磁路原理见图5。
HL-磁钢磁势;(IW)-线圈通电时产生的磁势;R钢-磁钢磁阻; R芯-铁芯磁阻; R轭-轭铁磁阻;R衔-衔铁磁阻;Rδx-磁钢与衔铁间气隙磁阻; Rδ1-衔铁在左回路中气隙磁阻;Rδ2-衔铁在右回路中气隙磁阻。
当线圈在激励状态下,驱动机构的静态吸力F为:
φm2、φm1为磁钢的磁通量,由公式(3)求得:
式(3)中:Hm导磁体中的磁场强度,由磁钢的去磁曲线求得,lm为磁钢的长度,k1为修正系数,Rδ为气隙磁阻,μ0为真空磁导系数,S为极靴面积。
φn为线圈的磁通量,由公式(4)求得: