中頻脫磁器的原理與設(shè)計(jì)

由于整個(gè)震蕩衰減過程需要20ms以上的時(shí)間，所以SCR2控制信號(hào)的高電平時(shí)間應(yīng)該大于20ms，超過了交流電周期（20ms），因此將SCR2的控制信號(hào)導(dǎo)通時(shí)間預(yù)留2個(gè)交流電周期（40ms），這樣就有足夠的時(shí)間完成震蕩衰減過程。可見，完成一次對(duì)C1充電和震蕩衰減的全過程，總共需要3個(gè)周期（60ms）。通常脫磁線圈的長度大于50cm，如果礦漿的流速約1.5～3m/s，則通過脫磁線圈的時(shí)間是160～330ms，所以鐵粉能有2～5次被衰減的磁場退磁。

圖4 控制電路原理

1 硬件電路
控制單元電路由核心器件stc12c4052ad單片機(jī)和外圍器件構(gòu)成，原理和功能如下。

stc12c4052ad單片機(jī)自帶A/D轉(zhuǎn)換器，具有高速、高可靠性，強(qiáng)抗靜電（過4kV快速脈沖干擾），強(qiáng)抗干擾，寬電壓，不怕電源抖動(dòng)等特點(diǎn)。它完成同步信號(hào)檢測（P3.2口，int0中斷輸入端）、控制信號(hào)輸出（P3.4、P3.5）、輸出強(qiáng)度調(diào)整（P1.1）和工作狀態(tài)指示等功能；整流橋Z1、三端穩(wěn)壓塊u2等構(gòu)成穩(wěn)壓電源，為整個(gè)控制電路提供電源；r1、r2、Q2等完成交流同步信號(hào)的輸入，其中，r1、C7、r2、C8濾除高頻脈沖的干擾，同步信號(hào)輸入到單片機(jī)的int0端；整流橋z2、z3、Q3、Q4等構(gòu)成獨(dú)立的電源，分別驅(qū)動(dòng)可控硅SCR1、SCR2；光耦G1、G2將低壓控制電路與高壓驅(qū)動(dòng)電路隔離，既保證了控制芯片和人身安全，同時(shí)具有抗干擾作用；三極管Q1及周圍電路，用于上電延時(shí)。上電時(shí)，C14不能突變，所以Q1處于截止?fàn)顟B(tài)，Q3、Q4都不能導(dǎo)通，在單片機(jī)初始化完成后，P3.4、P3.5處于正常狀態(tài)時(shí)，Q1進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，避免了SCR1和SCR2同時(shí)導(dǎo)通。

2 控制流程
圖5是主程序流程圖。由于電路中的可控硅觸發(fā)時(shí)間要求嚴(yán)格，所以，程序中分別使用了定時(shí)器T0作為SCR1充電的觸發(fā)定時(shí)信號(hào)，定時(shí)器T1作為SCR2放電時(shí)間的定時(shí)信號(hào)。

圖5 主程序流程

結(jié)論
綜上所述，脫磁器的輸出波形是影響脫磁效果的關(guān)鍵因素，波形的參數(shù)包括頻率、幅度、完整的衰減過程。這也是用戶在選擇脫磁器時(shí)和使用、維護(hù)、維修時(shí)更應(yīng)該關(guān)心的問題。