供墨系统中电动阀用超级电容能量源建模
电子设计工程Electronic Design Engineering 第２５卷Vol．２５第３期Ｎo．３２０１７年２月Feb．２０１７
收稿日期：２０１６-０１-１６稿件编号：２０１６０１１２３作者简介：王志文（１９７６—），男，甘肃武威人，博士，教授。研究方向：控制理论与工程。
现在，越来越多的大型展览，室外宣传广告，为
了引人注意，需要制作出大量精美的彩色印刷制品。
由于喷绘机喷绘速度快、质量高，且经济性好，又可
应用于多种承印物，所以国内市场喷绘机的需求量
越来越大，这就促进了我国喷绘行业的快速发展[１]。
喷绘机的连续可靠运行必须基于喷头与供墨系
统的良好配合[２]。一个完整的供墨系统由主墨盒、墨
泵、过滤器、副墨盒、电磁阀与喷头等组成[３-４]。供墨系统中的电磁阀主要用来控制墨水与空气的通断，目前在喷绘机中使用多为直动式电磁阀。这种阀门直接以电磁能为动力，通电时，线圈产生电磁力使阀芯克服弹簧力上移，阀门打开；断电时，电磁力消失，阀芯靠弹簧力复位，阀门关闭[５]。但这种电磁阀要保持工作状态就必须通电，长时间持续通电就会造成阀体发热严重；而过高的温供墨系统中电动阀用超级电容能量源建模
王志文１，２，车鑫１，张文源３
（１．兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州７３００５０；２．兰州理工大学温州研究生分院，浙江
温州３２５１０５；３．浙江工正集团有限公司浙江温州３２５１０５）
摘要：喷绘机供墨系统中使用的控制阀主要为电磁阀。但在一些特殊的状况下，电磁阀的性能很难满足使用要求。针对这一问题，本文通过采用电动阀替代电磁阀的方法进行解决，而在电动阀的应用中超级电容起到至关重要的作用，它可以在系统意外掉电时帮助电动阀自动复位。本文在分析超级电容结构的基础上，结合其自身特性建立数学模型，并利用MＡＴLＡB/Siｍulink 进行模型仿真研究。仿真结果表明，１F/５．５V 超级电容在系统意外掉电时能够维持电动阀正常工作２~３s 左右，完全可以满足系统的使用要求。
关键词：电动阀；控制系统；超级电容；MＡＴLＡB/Siｍulink
中图分类号：ＴＮ６文献标识码：Ａ文章编号：１６７４-６２３６（２０１７）０３-０１４９-０４
Modeling of ultracapacitor energy storage used in motorized valve of
ink supply system
WＡＮG Zｈi -wen １，２，ＣHE Xin １，ZHＡＮG Wen -yuan ３
（１.Academy of Electrical Engineering and Information Engineering ，Lanzhou University of Technology ，Lanzhou ７３００５０，China ；２.Lanzhou University of Technology ，Graduate Wenzhou Branch ，Wenzhou
３２５１０５，China ；３.Zhejiang Gongzheng Group Co.Ltd ，Wenzhou ３２５１０５，China ）
Abstract:Ｔｈe solenoid valve is ｍainly control valve tｈat it is used in ink supply systeｍof inkjet printer．However ，it is difficult to ｍeet requireｍents for perforｍance of solenoid valves in soｍe special situations．Ｔo solve tｈis probleｍ，it replaces tｈe solenoid valve witｈtｈe ｍotoriｚed valve in tｈis paper ，and ultracapacitor is an vital role in tｈe application of ｍotoriｚed valve ，it enables ｍotoriｚed valve to reset autoｍatically in case of tｈe occurrence of power loss．Based on tｈe analysis to tｈe structure and features of ultracapacitor ，tｈe ｍatｈeｍatic ｍodel of ultracapacitor is built ，and a siｍulation ｍodel is set up by MＡＴLＡB/Siｍulink for a researcｈ．Siｍulation results sｈow tｈat ultracapacitor of １F/５．５V can ｍaintain tｈe ｍotoriｚed valve work about ２~３s during power failures ，it can fully ｍeet tｈe requireｍents of tｈe systeｍ．
Key words:ｍotoriｚed valve ；control systeｍ；ultracapacitor ；MＡＴLＡB/Siｍulink
-１４９-
万方数据