中頻脫磁器的原理與設(shè)計(jì)

在鐵礦的磁選工藝中，鐵礦粉經(jīng)過(guò)磁選機(jī)后被磁化，彼此之間相互吸引而聚集在一起，形成磁團(tuán)聚。礦粉進(jìn)入震動(dòng)篩后，不容易被篩下。這樣部分礦漿又返回到球磨機(jī)，使生產(chǎn)效率大大降低。帶磁性的礦漿不僅容易糊篩子，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在分級(jí)機(jī)上形成很厚的鐵粉，影響鐵粉的分級(jí)和輸送。

為了解決上述問題，人們經(jīng)過(guò)了大量的研究和試驗(yàn)，得出結(jié)論：讓礦漿經(jīng)過(guò)頻率幾百赫茲以上的衰減的正弦波磁場(chǎng)，即可將鐵粉中的磁性退掉。目前，許多磁選廠使用了脫磁器，為了便于用戶在實(shí)際中對(duì)脫磁器維護(hù)、維修，本文將從信號(hào)波形的角度，詳細(xì)介紹脫磁器的控制電路原理和設(shè)計(jì)過(guò)程。
　　
脫磁器原理
當(dāng)被磁化的鐵粉通過(guò)衰減的正弦波磁場(chǎng)時(shí)，能夠達(dá)到有效的退磁效果。退磁效果與正弦波的頻率有關(guān)，當(dāng)頻率大于800Hz時(shí)，退磁效果明顯變好。退磁效果還與磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)，通常磁場(chǎng)強(qiáng)度大于矯頑磁力的5倍即可。為了達(dá)到上述性能指標(biāo)，目前普遍采用的電路形式如圖1所示，工作原理如下：當(dāng)可控硅SCR2導(dǎo)通時(shí)，電感L1、電容C1構(gòu)成一個(gè)并聯(lián)諧振回路，如果初始狀態(tài)電容C1兩端有電壓，則震蕩電路會(huì)產(chǎn)生衰減的正弦波震蕩，波形如圖2所示。這樣就在線圈內(nèi)形成了與之同樣的磁場(chǎng)。該正弦波應(yīng)該從最高的幅度逐漸衰減到0，才能保證更好的脫磁效果。

圖1 脫磁器原理圖

圖2 衰減正弦磁場(chǎng)波形
　　
控制單元設(shè)計(jì)
圖1中的電容、電感決定了震蕩頻率f0，電容容量和回路中的損耗決定了衰減的時(shí)間。當(dāng)電容C1=150μf，電感L1=200μh時(shí)，理論的震蕩頻率是914Hz，由于實(shí)際電路中存在誤差，實(shí)測(cè)值約800Hz，衰減的時(shí)間超過(guò)20ms。

控制原理是：首先通過(guò)380V交流電給C1充電，正半周SCR1導(dǎo)通，完成充電過(guò)程，負(fù)半周SCR1自動(dòng)截止，C1電壓一直保持到下一個(gè)正半周期信號(hào)到來(lái)。此時(shí)開通SCR2，使C1、L1形成回路，產(chǎn)生自由震蕩并完成放電。如此反復(fù)循環(huán)，即達(dá)到了理想的磁場(chǎng)波形。

為此控制單元給SCR1和SCR2施加的控制信號(hào)的仿真波形如圖3所示，其中還包含有交流電輸入信號(hào)和震蕩輸出信號(hào)，從上到下的波形依次為輸入的交流電信號(hào)、SCR1的控制信號(hào)、SCR2的控制信號(hào)、震蕩線圈信號(hào)的波形。

圖3 信號(hào)波形