摘要：为了进一步实现变速器换挡电磁阀驱动模式获得新的突破与改进，对比了油田相关设备与乘用车当中变速器换挡电磁阀在进行安装时的不同。建议采用Infineon TLE82453这一型号的驱动芯片来进行变速器电磁阀的驱动。
关键词：变速器；换挡电磁阀；驱动模式
前言：
通常液力驱动变速器主要用于石油钻井、修井以及压裂用的一种传送设备，在线或者是离线发生的故障检测要求已经逐渐提上日程。与乘用车所使用的变速器相比较来讲，油田设备所使用的变速器的本体与控制器之间的安装距离比较远，在换挡电磁阀跟控制器之间存在比较长的线路，非常容易发生对地短路与停机的故障。假如不能够及时的排查故障的所在以及故障发生的原因，将会导致企业的停产，不仅仅经济利益遭受巨大的损失，极有可能造成重大伤亡事故的发生。
1 换挡电磁阀驱动模式现状比较
1.1 电路原理比较
变速器换挡电磁阀相关驱动模式通常分为高边驱动模式、低边驱动模式以及高低边共同驱动模式三种。每一种驱动模式都有其最基本的设备组成，包括：开关IC器件、开关电源、地插件以及电磁阀四部分。发现电磁阀处于两个开关LC器件之间，两个IC开关器件可以同时对其进行控制。单从器件的数量上来讲，高边与低边二者共同驱动的方式所使用的设备要比其他两种模式都要多。
1.2 线路布置的比较
从事油田工作的员工对油田备用车的相关器件比较了解，知道备用车所用的底盘较多的是负极搭铁，采用高边驱动模式可以最大限度的降低成本支出。由于变速器的电磁阀与地相连的一端能够通过变速器内部相应的机械零部件直接性的搭接在备用车的底盘上面，只仅仅需要通过变速器的电磁阀，顺利的引出一根金属导体与开关IC器件相连；与高边驱动模式相比，低边驱动模式的电磁阀两端的金属导线都是需要由变速器当中牵引出来的，不仅仅一端的导线要连接在开关IC设备上面，其另一端的金属导线要安全的与电源器件进行连接，由此可以看出，电磁阀越多的驱动，所需引出的导线自然也就越多。
2电磁阀驱动模式改建设计的优势
通过相关资料可以知道，开关IC设备是实现控制变速器电磁阀进行工作的重要部件，通常普通的高边与低边驱动的模式存在较多的不足，例如：增加设备的使用成本、电路连接比较复杂而且还不能完善的、全面的实现诊断功能的保护作用等等[2]。例如Infineon有限公司在发布会上发布了TLE82453这一型号的驱动芯片，可以将上述不足的情况进行很好弥补，它主要就是用于变速器的控制系统、电子稳定控制系统以及主动悬架系统中的有关线性比例阀的驱动，它是一种非常灵活并且由单片集合而成的电磁线圈所进行驱动的芯片，它具有如下特点：
（1）拥有3个独立的、高低边共同能够配置的通道。（2）150摄氏度时候所产生的阻力仅仅有250兆欧。（3）所能承载的电流区间是0-1500mA，电流精度的设置通常为0.73mA。（4）集成内部设置的TCR进行补偿的检测电阻。（5）不会受到所负载相关电瓶电压发生变化的影响。（6）输出控制、实时诊断以及能够进行配置的串联的外接口。（7）在电磁阀的通道之中，每一个通道都有着非常独立的热关断功能。（8）各个通道都有负载开关，开关具有被旁路、过流等诸多电路故障的保护以及进行诊断的功能。（9）具有能够被编程的有关摆率控制，能够最大限度的将电磁干扰的程度降低。（10）获得了AEC认证的产品。
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根据TLE82453这一型号的驱动芯片的特点，可以得知，该器件应用在某些变速器电磁阀的控制上面是非常合适的，该器件主要依靠的是颤动设置以及负载的特性，在具有0.73mA这一高精度的电流设置基础之上，能够成功的将高达1500mA负载的平均电流设置进去。
3 电磁阀的工作原理及其主要特点
电磁阀则是工业控制中常用的电气执行装置，它由电磁铁和阀体组成。电磁铁则是电磁阀的主要部件。利用电磁原理将电信号转换成阀芯的位移，以改变管路的通断状态，实现所要控制的目的。按使用电源不同，一般分交流电磁阀和直流电磁阀。直流型电磁阀驱动电流小，吸合速度快，使用方便，但噪声大，有时会出现发热烧毁现象。
4 PLC驱动电磁阀类型的匹配选择
使用PLC驱动电磁阀，首先要考虑PLC的输出参数与电磁阀的输入参数的匹配。只有匹配后才可以考虑采用PLC直接驱动，不然就要通过中间继电器间接控制。作为晶体管输出型PLC，它只能带直流负载，直流电磁阀在不超出PLC最大输出驱动负载的前提下则可以考虑直接驱动。假如直流电磁阀的功率超出了PLC的承受极限，那么就要选择合适的中间继电器作间接地控制电磁阀。一样，继电器输出型PLC可以直接驱动不超过自身承受极限的交、直流电磁阀，不然也要用继电器间接控制。因此，选择用PLC驱动电磁阀，关键就是考虑是否匹配的问题。
5 PLC输出驱动系统值得注意的问题
根据PLC输出参数与电磁阀输入参数，则可设计PLC控制电磁阀的方式。为降低PLC输出口与电磁阀的故障率，保证控制的安全性与可靠性，还应注意考虑以下几个问题：①要并联续流二极管或采用阻容吸收回路。感性负载在得失电的瞬间，由于通过电感的电流不可突变，将产生一个瞬间的高电压作用在继电器的2个触点之间或晶体管上，容易造成继电器触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良、触点粘接和晶体管损坏的现象。所以当PLC驱动直流回路的感性负载时（继电器型、晶体管型都是如此）应在负载两端并联接人续流二极管吸收保护电路；若驱动交流回路的感性负载时，用户电路需并联RC浪涌吸收电路，以保护PLC的输出触点。②设置熔断器防止短路。由于负载短路产生的大电流也会对PLC的输出触点造成损坏，所以为有效防止负载短路等故障引起的大电流烧坏PLC，需要配置适合各负载的熔断器。
6电磁阀驱动软件设计恒流控制的改进
通常电磁阀所采用的电流控制方式是由SPI总线相关协议采用的是32位数据的全双工的模式来逐步实现，每一个TLE82453型号的驱动芯片能够实现3路电磁阀的恒流控制，在进行恒流控制的时候，SPI总线在时钟上面逐渐的上升沿对有关数据的一个所存，在时钟下降沿逐渐的进行一个移位，SPI执行控制命令通常主要有（1）命令以：主要周围的设置。
结语：
变速器换挡电磁阀驱动模式的改进对于石油开采行业、汽车行业以及人们生活中所使用的多种机械设备的进步都有着重要的推进作用。
参考文献：
[1]张勇.一种低压先导控制高压驱动模式的成功应用[J/OL].当代化工研究，2017，（01）：41-42.
[2]张尉，王锐，高星星，肖进.叶用薯尖工厂化智能苗床控制系统设计[J].中国农机化学报，2016，37（11）：175-179.
[3]刘鹏，范立云，白云，马修真，宋恩哲.高速电磁阀电磁力近似模型的构建与分析[J].农业工程学报，2015，31（16）：96-101.
论文作者:汪涛1,王森2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
标签：电磁阀论文; 变速器论文; 负载论文; 模式论文; 换挡论文; 电流论文; 器件论文; 《基层建设》2018年第19期论文;