电控单体泵高速电磁阀电磁力的影响参数量化分析

利用Ansoft软件建立了电控单体泵高速电磁阀三维有限元模型,通过与试验数据对比得出电磁力最大偏差为9%,验证了仿真模型的准确性。应用仿真模型研究了全工况平面内磁极长度、线圈匝数、线圈位置、衔铁厚度、阻尼孔位置和阻尼孔大小等关键参数对电磁力的影响。通过量化分析,得出全工况平面内各参数对电磁力影响的百分比量化指标及其变化规律,磁极长度变化占0.03%～1.26%,线圈匝数变化占20.6%～80.9%,线圈位置变化占1.9%～15.5%,衔铁厚度变化占11.5%～55.6%,阻尼孔位置变化占3.5%～8.6%,阻尼孔大小变化占1.6%～7.8%,其中线圈匝数和衔铁厚度2个关键参数对电磁力影响最大。     

磁芯材料对电磁阀静态电磁力的影响研究

利用电磁场有限元分析软件JMAG Designer建立了电磁阀有限元仿真模型.经与试验数据对比,该模型的静态电磁力的平均误差为4.8％,仿真模型的正确性得到验证.基于该仿真模型对比分析了在不同工作气隙和电流条件下,16MnCr5和20CrMn两种磁芯材料对电磁阀磁感应强度的分布以及静态电磁力大小的影响规律.研究结果表明:磁芯材料对电磁阀的性能有较大的影响,不同磁芯材料的电磁阀在相同工况下衔铁表面产生的磁感应强度不同,进而导致电磁阀产生的静态电磁力不同.相比之下,以16MnCr5作为磁芯材料的电磁阀,其衔铁表面产生的磁感应强度更大,从而使得电磁阀产生静态电磁力更大.     

SCR尿素溶液喷射器电磁阀响应特性研究

建立了基于AMESim软件的电磁阀的一维仿真计算模型,对尿素溶液喷射器电磁阀的工作过程进行理论分析,采用试验手段测试了静态电磁力特性,用测试结果对一维模型进行了校验,用计算模型对电磁阀在开启和关闭过程中的线圈电流、电磁力、衔铁加速度和速度及升程的动态响应特性进行研究,提出了优化电磁阀响应特性的方向,为自主尿素喷射器电磁阀的结构优化提供参考。     

电控柴油机用电磁阀电磁场三维有限元分析

运用ANSYS软件对电控柴油机用高速大流量电磁阀电磁场进行了三维有限元分析,分析了电磁铁在一定的工作间隙和电流下的静态电磁力特性,讨论了电磁铁的有效吸合面积、线圈匝数、电磁铁极柱数、衔铁厚度和电磁铁磁性材料对静态电磁力的影响,对电磁场有限元计算结果进行了试验验证,结果表明,计算模型具有较高的精度,可用于开发电控柴油机用高性能电磁阀。     

汽油直喷高压泵电磁阀线圈设计与电磁特性仿真

以汽油缸内直喷式高压泵电磁阀为研究对象,利用FLUX软件计算分析了不同电磁阀线圈设计,如电磁阀零部件材料、电磁阀工作气隙与线圈的相对位置、线圈形状和线圈匝数等对电磁特性的影响;并在仿真计算与试验验证相结合的基础上,提出了最佳电磁特性的线圈设计,结果显示:采用优化的电磁阀材料和线圈结构能够显著提高电磁阀的电磁力,最高可达20%。     

柴油机电控单体泵高速电磁阀动态响应特性的影响因素分析

利用电磁场分析软件Ansoft Maxwell建立了柴油机电控单体泵高速电磁阀的数值仿真模型,通过与试验数据对比,得出电磁阀关闭响应时间最大误差为2%,开启响应时间最大误差为8.7%,验证了该仿真模型的准确性。应用此仿真模型分析了残余气隙、最大升程、运动件质量、弹簧刚度和弹簧预紧力等参数对高速电磁阀动态响应特性的影响,得出残余气隙、最大升程、弹簧预紧力是主要影响因素,对关闭响应时间影响分别在0.2 ms、0.36 ms、0.18 ms左右,开启响应时间影响分别在0.08 ms、0.16 ms、0.11 ms左右。     

新型环形多极柱电磁阀衔铁的结构优化

针对环形多极柱高速电磁阀衔铁设计需要兼顾磁路磁阻、衔铁质量及衔铁运动的阻尼问题,提出了环形极柱电磁阀衔铁不同区域对电磁力贡献大小不同的设想,通过仿真计算结果证实了设想的正确性,并得到了电磁力在衔铁上的分布规律。据此,提出了两种在衔铁上开槽的结构设计。通过对比分析得出,扇形槽方案比梯形槽方案好。然后以电磁阀开启响应时间和关闭响应时间为目标,对扇形槽几何参数和衔铁厚度开展多目标优化。结果表明：优化后,运动件减重21.6%,电磁阀开启响应时间减少11.1%,关闭响应时间减少30.0%,减小衔铁运动油膜阻尼的同时提升了电磁阀整体的动态响应特性。     

共轨喷油器高速电磁阀电磁场有限元分析及试验研究

应用电磁场分析软件对共轨喷油器高速电磁阀电磁作用力进行有限元分析计算，并与解析计算结果进行比较。分析了电磁阀在不同的线圈窗口尺寸及位置、线径及匝数下电磁力的大小及其对电磁阀响应特性的影响。同时在一定驱动电路下，设计了电磁阀响应特性试验装置，并对试制的几组电磁阀进行试验研究。试验结果表明，电磁阀的线圈窗口尺寸及位置等对电磁阀的响应有一定的影响，并与仿真结果是一致的。     

正交试验法在喷油器电磁阀结构设计中的应用

影响共轨喷油器电磁阀性能的因素众多,通过理论公式分析,选取了预紧力、气隙和线圈匝数为影响因素,建立了电磁阀的有限元模型,并进行了计算,通过试验,验证了JMAG软件计算的准确性。采用正交试验法对电磁阀计算方案进行了设计。通过计算,发现气隙是影响电磁阀性能的主要结构因素,预紧力和线圈匝数对电磁阀性能的影响并不是单边的,需综合考虑。     

一种永磁高速电磁阀的涡流损耗研究

建立了永磁高速电磁阀电、磁、机多物理场仿真模型,有、无涡流下分析表明,无涡流情况下永磁高速电磁阀开启响应时间和关闭响应时间分别减少13.8%和31.0%．动态响应研究表明：涡流损耗主要集中在衔铁吸合和复位阶段,分别占涡流总损耗的74.1%和18.4%,并且得出涡流分布情况,在铁芯、永磁体和衔铁处涡流损耗量分别占总涡流损耗量的86.4%、8.1%和5.5%．通过对永磁高速电磁阀材料分析,得出涡流损耗与材料的电导率呈正相关,磁饱和强度与电导率呈负相关,材料通过影响电磁阀中的涡流损耗和磁饱和强度进而影响电磁阀的动态特性．     

高压泵流量控制装置中电磁阀的优化设计

介绍了一种新型的用于柴油机共轨系统的高压泵流量控制装置.应用Ansoft公司的电磁场分析软件Maxwell 2D,对流量控制装置中电磁阀电磁作用力进行二维有限元分析,讨论了电磁阀在不同的线圈窗口尺寸及位置、材料及衔铁厚度下电磁力的大小,实现了结构的优化设计.试验结果表明:优化设计后的电磁阀能满足流量控制的需要,流量控制装置能将共轨压力波动控制在5%范围内.     

双复位弹簧高速电磁阀动态特性研究

为了同步提高船用柴油机电控喷油系统高速电磁阀的开启和关闭响应速度,提出了一种双复位弹簧的设计方案。首先采用数值模拟的方法建立了单弹簧电磁阀的数值仿真模型,在电磁阀试验台上验证了仿真模型的准确性,在此模型的基础上建立了双复位弹簧的电磁阀模型。研究了低刚度弹簧预紧力与刚度、高刚度弹簧刚度及高刚度弹簧端面与衔铁的初始间隙对电磁阀动态响应的影响。研究结果表明:相较于单弹簧的情形,双复位弹簧的设计可以同时优化电磁阀的开启和关闭响应,特别当低刚度弹簧预紧力为110N,刚度为16N/mm,高刚度弹簧刚度为100N/mm,高刚度弹簧端面与衔铁的初始间隙为0.01mm时,电磁阀开启响应时间减少了1%,关闭响应时间减少了15.2%。     

高速电磁阀分时驱动电路可靠性与一致性研究

根据高速电磁阀的工作特性,提出了一种适应于高速电磁阀控制的高一低压分时驱动和诊断电路,通过试验验证了该电路的功能.在实际应用多喷油器电磁阀驱动中发现,各驱动通道回路的阻抗差异是导致各通道驱动性能不一致的重要原因.为此,在驱动电路各回路中引入定值电阻(远大于回路自身的阻抗),以弱化各驱动通道阻抗的不一致性.试验结果表明:该方案提高了驱动通道的一致性,中等油量(45mg左右)时各驱动通道的相对标准偏差由优化前的11.9%降低到优化后的3.8%,同时从整体上减少了喷油器的循环变动.     

基于APDL的喷油器电磁阀组件设计

采用ANSYS参数化设计语言(APDL),对电控高压共轨燃油喷射系统中的关键零部件—喷油器电磁阀组件进行优化设计分析,并经试验验证。获得了高压共轨喷油器电磁阀组件最佳设计参数;并认为在该型电磁阀设计中,对电磁特性影响较大的参数是气隙、材料、电流和匝数。     

风电叶片疲劳加载试验电磁激振特性研究

提出一种基于电磁力驱动的风电叶片疲劳加载新方法。为进一步得到电磁机构参数对激振力特性的影响规律,首先,以螺线管式电磁铁为加载装置,采用解析法构建电磁疲劳加载系统数学模型;其次,设计多阶段电磁激振力并通过能量守恒定律得到电磁力与叶片振幅和频率的关系;最后,利用ANSYS Maxwell软件建立磁场仿真模型,验证电磁激振力设计的合理性,并分析电磁铁结构参数对加载力及速度的影响,得出在给定的叶片规格下满足测试要求的电磁机构的线圈匝数、形状参数、铁心长度、铁心外径的优选范围,可为后续电磁式疲劳加载试验台的开发奠定理论基础。     

电磁气门驱动设计及其电磁铁静吸力特性试验

根据双弹簧、双电磁铁的电磁气门驱动 (Electromagnetic Valve Actuation,EVA)原理 ,设计制作了用于探索性试验研究的 EVA装置及其电磁铁静吸力特性试验系统 ,测量了电磁铁的静吸力特性。试验结果表明 :1)电磁铁的电磁力达到了设计点的要求 ;2 )在 EVA动态试验中应考虑 3个问题 ,即 :在初始化过程后期线圈逐渐减小电流、保持阶段保证电磁力大于弹簧力以及过渡过程后期线圈所通电流随气隙而变化。     

电控单体泵电磁阀动态响应特性数值仿真

为了定量了解电磁阀参数对电碰阀动态响应特性的影响，用ANSYS对应用在电控单体泵上的电磁闯进行有限元建模，模拟了电磁阀在恒电压驱动下的动态响应过程。在计算方法得到实验验证的基础上，研究了驱动电压、初始气隙和弹簧预紧力三个参数对电磁阀整个关闭过程的影响，给出电磁阀在不同参数下线圈电流、阀杆位移和电磁力变化曲线，为电磁阀的参数匹配提供了依据。以此为依据，确定了这三个参数。