阻尼间隙可调式磁流变阻尼器结构设计及动力性能分析

通过改变阻尼间隙长度来实现对输出阻尼力的改变是磁流变阻尼器调整输出阻尼力的常规手段。该手段不仅调节参数单一,且输出阻尼力可调范围相对受限。针对这一缺点,设计了一种阻尼间隙可调式磁流变阻尼器。该阻尼器内置阻尼间隙可调式磁流变阀,内置阀阻尼间隙可在0.6～1.6mm无级可调,通过对阻尼间隙尺寸的调整改变进出口压降,达到改变输出阻尼力的效果。通过对该磁流变阻尼器的电磁学仿真分析与力学模型计算,探究不同输入电流激励下以及不同阻尼间隙下阻尼器的动力性能。     

多段轴向液流阻尼通道磁流变阻尼器优化设计

为改善磁流变阻尼器阻尼性能,设计了一种具有多段轴向液流阻尼通道的磁流变阻尼器.该磁流变阻尼器将励磁线圈对称设置在阻尼器两端端盖处,阻尼通道由四条被内套筒分割、呈内外层分布的轴向圆环流组成.阐述了所提出的磁流变阻尼器工作原理,推导了其力学模型.采用有限元软件建立阻尼器模型,仿真模拟各阻尼通道处磁感应强度分布规律.建立了一个包含多性能指标的目标函数,利用ANSYS一阶优化对磁流变阻尼器关键尺寸参数进行优化,并对比分析了优化前后相关阻尼性能.仿真结果表明,当加载电流为1.1 A时,优化后磁流变阻尼器的输出阻尼力由3.59 kN提高至4.75 kN,较优化前增加了32.3％.     

基于正交试验的磁流变阻尼器结构优化

采用有限元软件对磁流变阻尼器间隙磁场进行仿真计算,并设计正交试验对剪切阀式磁流变阻尼器的结构参数进行了优化研究.分析了阻尼间隙磁场强度的影响因素,并对主要因素进行了细化研究.计算结果表明,在考虑阻尼器边界漏磁的前提下,磁极宽度是影响阻尼间隙磁感应强度的主要因素,阻尼间隙磁感应强度随着磁极宽度的增大线性降低,随激励电流线性增大.因此在设计大阻尼力减振器时,宜将阻尼器活塞分为三阶段或更多阶段.     

磁流变液阻尼器的电流驱动器设计与实验测试

针对汽车磁流变液阻尼器的应用环境,结合磁流变液阻尼器的阻抗特性和励磁要求,建立了励磁电流源分析模型,并进行了计算机仿真研究。在选择合理的电路参数的基础上,构建了实际的电路系统,研究了其动态特性,进行了一系列的实验。实验表明,驱动电流源是线性可控的,输出励磁电流在0~4A内连续可调,在单位阶跃输入条件下,研制的电流源上升响应时间和下降响应时间均小于3.0ms。     

基于多目标遗传算法的支承磁轴承的磁流变液阻尼器优化设计

将磁轴承支承在磁流变液阻尼器上,可通过控制磁流变液流变来改善磁轴承系统对振动的抑制。为了得到更好的减振效果,提升磁流变液阻尼器的性能,有必要对磁流变液阻尼器的结构参数进行优化设计。在磁场有限元分析的基础上,以径向垂直通过磁流变液的最大磁通密度为优化目标,利用多目标遗传算法,对磁流变液阻尼器结构参数进行了优化设计并解决了磁流变液阻尼器和磁悬浮轴承磁场的耦合问题。优化后阻尼器两端磁流变液上的磁通密度得到了较大提高,阻尼力获得了更大的可调范围,这为磁流变液阻尼器设计提供了参考依据。     

面向磁流变缓冲装置的快速响应励磁电流源研究

结合汽车磁流变缓冲装置的阻抗特性和励磁电流响应技术要求,建立磁流变缓冲装置的等效电路模型,得出流经励磁线圈的电流时间历程表达式,分析降低磁流变缓冲装置电流响应时间的主要措施,提出一种隔离式变换器和非隔离式变换器相结合的两级式结构,理论分析前后级传递函数关系,进一步选择电路参数,构建实际电路系统,并进行一系列实验。实验表明在驱动负载(等效电感39.6 m H,电阻11.7Ω)时,驱动电流源是可控的,输出电流0~3 A可调,驱动负载上升时间小于5 ms,下降时间小于10 ms,满足预期设计要求。     

多环槽式磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析

介绍了自行设计的多环槽式磁流变阻尼器的结构和工作原理,提出了关于磁流变液的线性粘滞环阻尼力模型,并给出模型中参数的确定方法。通过液压激励试验台系统测试了磁流变阻尼器在不同电流、输入激励下的阻尼力-速度、阻尼力-位移特性。结果表明,在不同的输入电流及输入激励下,该模型都能较好地反映磁流变液的滞回特性,与阻尼器实验数据有较好的拟合精度。线性的力学模型方便计算与控制研究,为磁流变液阻尼器在半主动控制中的应用研究提供指导。     

磁流变阻尼器间隙结构对阻尼力的影响

设计一种新型的磁流变阻尼器间隙结构,然后用ANSYS软件,对带有新型间隙结构阻尼器进行磁场有限元分析和流场有限元分析,求得不同电流作用下阻尼器在不同活塞速度下所能提供的阻尼力.通过与原阻尼器进行对比分析,可以发现:间隙结构对阻尼器的性能有显著影响;设计合理的间隙结构对磁流变阻尼器性能的提高具有重大意义.     

平行盘磁流变阻尼器性能影响因素分析

为了研究平行盘磁流变阻尼器性能的影响因素,利用Ansys Workbench软件对平行盘磁流变阻尼器磁场进行了分析。通过软件求得外工作间隙磁感应强度对筒厚度、间隙宽度、圆环盘内径和平行盘厚度的响应曲面,以及工作间隙磁流变液磁感应强度对各个参数的敏感系数以及不同部件材料磁导率对应的磁感应强度云图。结果表明,四个参数对于磁流变液磁感应强度的影响不是相互独立的,研究结果为平行盘式磁流变阻尼器的参数设计提供了一定参考。     

磁流变器件设计中的关键技术

详细总结了磁流变器件对磁流变液性能指标的要求,概括了磁流变器件的工作模式,研究了磁流变器件结构参数的设计要点.从磁芯材料选择、磁场方向确定和磁路设计步骤三方面总结了磁流变器件磁路设计的一般方法.最后以剪切阀式磁流变阻尼器的磁路设计为例,对磁路设计的过程进行了深入研究,可为磁流变器件的设计提供技术参考和经验借鉴.     

交流电压线圈参数的确定

线圈是电磁机构的重要部件,线圈参数的确定必须同时满足吸力及温升的要求。文章介绍了线圈匝数、导线直径的估算与换算方法,并给出了线圈参数的设计思路。当线圈吸力不足,应适当减少匝数;如线圈温升过高,应适当增加匝数;而温升过高但吸力裕度又不大,则应保持匝数不变而适当增大线径。     

新型混合型磁控电抗器的特性研究

针对传统磁控电抗器功率损耗大,谐波电流含量高的特点,设计了一种新型混合型磁控电抗器,该混合型磁控电抗器采用磁阀式可控电抗器与不饱和铁芯电抗器线圈串联技术,中间柱不饱和铁芯上流过的交流磁通为两个边柱铁芯交流磁通之和,磁阀式可控电抗器的直流磁通不流过中间柱铁芯.该结构可以大大减小磁阀式电抗器的线圈匝数,从而减小磁控电抗器的...     

线圈式纵向磁场真空灭弧室磁场特性

分析了1/2、1/3和1/4匝纵向磁场真空灭弧室触头设计参数对纵向磁感应强度分布、触头片上涡流分布、纵向磁场滞后时间以及导体电阻值的影响。研究表明:增加触头直径、线圈高度或触头开距会减弱纵向磁感应强度,线圈厚度及触头材料采用CuCr50或CuCr25对其影响不大;减小触头直径、增加开距可使纵向磁场滞后时间减小。触头片上开槽数以及触头材料会对滞后时间产生影响;增加触头直径、线圈高度、线圈厚度、都可以减小导体电阻,而触头片上开槽数以及触头材料也会对导体电阻产生影响。由于设计参数的变化对纵向磁感应强度分布、触头片上涡流分布、纵向磁场滞后时间以及导体电阻值会产生不同的影响,因此设计者应综合考虑各种参数的影响,得到综合性能优的结果。     

杯状纵磁真空灭弧室磁场特性分析

用三维有限元法研究了7个设计参数对杯状纵磁触头的纵向磁感应强度、纵向磁场滞后时间、杯中和触头片中电流密度最大值以及导体电阻值的影响。研究表明:譹增加触头直径或开距会减弱纵向磁感应强度,增加杯指旋转角或杯指数目可使其增强,而杯指和水平面夹角、触头片上开槽数及触头材料采用CuCr50或CuCr25对其影响不大。譺设计参数在较大范围内变化时,纵向磁场滞后时间的变化很小。譻增加触头直径或触头片开槽数、减小杯指旋转角、合理选择杯指与水平面夹角和杯指数目或采用CuCr50触头材料可减少杯中或触头片中的电流集中。譼增加触头直径或杯指与水平面夹角,或减小杯指旋转角和杯指数目、减小触头片开槽数及采用CuCr25触头材料可减小导体电阻。     

外磁场对罗氏线圈的影响分析及验证方法

针对实际电流互感器工作环境,不存在均匀的外界磁场,提出一种分析外界非均匀磁场对罗氏线圈的干扰的新方法.根据相邻电力线在线圈远近两侧产生的感应磁场方向,将其分成两部分,分别分析,并求出产生总的感应电动势恒为零.从而得出在罗氏线圈截面积和匝数密度均匀的条件下,非均匀磁场不会对罗氏线圈产生干扰.针对于干扰情况文中提出两种改进...     

仿真技术在交流接触器设计中的应用

静态吸力和反力良好的配合,是提高接触器寿命的关键,而准确的电磁吸力计算,又是实现吸反力良好配合的基础。利用ANSYS软件的二次开发仿真技术,假设一初始线圈电流,通过ANSYS有限元分析与传统磁场计算公式结合计算相应的电压值,经多次迭代实现线圈电流的计算,从而最终实现电磁吸力计算。计算结果经试验验证具有较高的精度。     

PCB空心线圈位置误差分析与控制

PCB空心线圈采用CAD方法设计和先进的PCB加工工艺制造,具有很好的测量精度和参数一致性,但是,线匝密度较小,而且截面上磁感应强度梯度较大,从而影响了线匝沿圆周均匀分布的连续性,使其具有了离散分布特征。该文基于线匝的离散分布特性建立了PCB空心线圈位置误差的数学模型,并进行了详细分析。结果表明,线圈结构参数(匝数和环径比)和位置参数(偏心距和倾斜度)是影响PCB空心线圈位置误差的主要因素。由此提出了位置误差的控制措施,为PCB空心线圈的优化设计和应用提供了理论基础。     

锥形线圈无线电能传输特性优化

锥形线圈具有平面螺旋线圈与柱形螺旋线圈的综合特性,可用于无线电能传输系统中的磁耦合机构。本文首先基于电路理论建立模型,推导出磁耦合机构参数与系统输出参数的关系;然后利用Maxwell软件,从磁感应强度与互感的角度分析与比较传统平面螺旋线圈与圆柱螺旋线圈,提出匝间距不同的两种锥形线圈,两种线圈分别使用铁氧体板及铁氧体条;最后搭建无线电能传输系统实验样机。实验与仿真结果表明,与柱形螺旋线圈相比,锥形线圈结构作为发射线圈时,接收线圈在偏移距离为0～75mm内可获得最高达85.5%的电能传输效率,最高提升4.9%;偏移距离为0～50mm内输出功率也较高,最高达264W,提升15.3%。     

基于有限元分析的圆纬机选针电磁阀参数设计

选针电磁阀是电子提花圆纬机的关键部件。为了提高该电磁阀在工作过程中的性能,利用Ansoft Maxwell软件建立了电磁阀的3D模型,并对该模型进行了电磁场有限元分析。针对电磁阀的线圈安匝数、永磁体材料等级及铁芯直径这三个设计参数对电磁阀性能的影响,利用正交实验设计法进行了对比。仿真分析结果表明,当永磁体组件在一侧极限位置时,永磁材料的等级对电磁力的影响最大,线圈安匝数对电磁力的影响最小;而在中间位置时线圈的安匝数对电磁力的影响最大,铁芯直径对电磁力影响最小。结合电磁阀的实际结构,得到了电磁阀的优化设计参数,线圈安匝数102安匝,永磁体使用N48H,铁芯直径2.5mm。