准恒力电磁铁的吸力特性研究

阐述了有限元法在电磁场数值分析中的应用。为此首先建立了630 kN多点成形机用电磁铁的数学模型,并用Maxwell应力张量法求解电磁铁的牵引力。对电磁铁进行较大改进,得到了电磁场的等磁力线及动铁心的吸力分布曲线,同时得到了最大吸力与工作吸力之比为2.3的准恒力电磁铁。     

高速电磁阀电磁铁的研究与开发

针对高速电磁阀快速响应的关键因素电磁铁电磁力大小与线圈驱动两方面的问题。对电磁铁铁芯形状、工作气隙相对于线圈位置、工作气隙大小、安匝数、圆形铁芯面积等因素影响电磁力进行了分析研究;提出了3种驱动电路,对3种线圈驱动电路影响电磁铁响应特性进行了对比,并运用Ansoft Maxwell软件对各因素与电磁力大小的关系、3种线圈驱动电路与电磁铁响应特性进行了模拟仿真计算,最后对电磁铁的开发提出了一种优化方案。研究结果表明,该优化方案对高速电磁阀的快速响应有一定的提升。     

螺纹插装电磁换向阀电磁铁磁路分析与设计研究

针对螺纹插装电磁换向阀中电磁铁组件性能改进的问题,以某螺纹插装电磁换向阀为例,对影响其磁路的主要结构进行了分析与改进研究。首先,运用磁路原理分析了影响该电磁换向阀磁路及吸力特性的结构因素;建立了换向阀的Maxwell有限元分析模型;然后,基于该有限元模型仿真分析了线圈外壳厚度、断磁厚度、衔铁吸合锥角和隔磁环对电磁铁吸力特性的影响,主要包括每个结构参数对初始吸力大小和行程力曲线的影响;最后,根据仿真分析结果,改进了上述各个结构参数,并提出了综合改进模型。研究结果表明:由综合模型可知,该电磁换向阀电磁铁的吸力特性得到了改进,不仅使其最大工作气隙处吸力增大了约30%,而且使吸合处吸力减小了约50%,改善了吸合时吸力急剧增长的状况,使得换向阀的换向过程更加平稳,更好地满足了换向阀的工作要求。     

耐淤泥水下电磁铁研究

水下电磁铁是水下操纵电动执行元件。受水下供电电源的限制，一般选用直流电磁铁。普通直流电磁铁的起始吸力小，吸力特性曲线较陡，不能满足水下操纵要求。为此，通过对直流电磁铁吸力特性的研究，对电磁铁铁心结构进行改进，设计出了准恒吸力直流电磁铁。为了防止水和泥沙等进入内腔，利用液压油压缩比小、能够润滑的特点，在腔内装满液压油，达到了防水、耐压、耐淤泥等效果。经过近4年的小浪底水库现场试用，这种耐淤泥水下电磁铁未发生过任何故障现象，说明该方案具有很高的可靠性。文章介绍了耐淤泥水下电磁铁的组成结构、吸力特性及其防水防沙密封措施。     

一种离合器装置电磁铁的设计

介绍了一种电磁驱动离合器装置，对电磁铁的吸力及其工作情况的温升进行了计算，与相关的试验结果进行了比较与验证，选择出了吸力大小合适、温升不高且能长时间工作的电磁铁，并在人工模拟降雨试验装置中得到了实际的应用，达到了预期的效果。     

20~#钢与DT4C材料对阀用直流电磁铁吸力的影响研究

在Maxwell软件中建立了阀用直流电磁铁的仿真模型,分析了两种磁性材料对电磁铁吸力的影响,用电磁铁性能测试实验验证了仿真结果,结果表明:导磁材料全部由DT4C构成的电磁铁吸力最大,部分纯铁既有较大的电磁吸力,外壳又具有一定强度,全部20~#钢由于吸力不足不适合做电磁铁。     

基于maxwell气动流量比例电磁阀关键部件比例电磁铁的仿真研究

比例电磁阀在生产生活中应用较为广泛,气动流量比例电磁阀其工作原理是按输入的电信号连续地、按比例地对输入气体流量进行调节,其关键部件比例电磁铁的动静态工作特性对于整个阀门来说起着决定性的作用,所以研究电磁铁的相关参数,可以适当改善阀门性能。在此基础上,对于电磁铁铁芯行程与电磁力之间的关系的研究,能为之后阀门整个的自控制提供理论支撑,更好地发现适合产品控制的算法。现有产品比例电磁阀ckd,通过研究其线圈的安匝数、气隙等对电磁铁的电磁力、磁场强度来研究其动静态工作特性,通过maxwell建模仿真得出相关结论。     

磁场电磁铁的计算

本文主要推导了磁场电磁铁工作气隙与铁芯磁通密度和线圈自感的计算公式,并给出了计算实例和实验结果。     

主动座椅悬架电磁作动器仿真研究

用ANSYS建立了电磁作动器的三维静态磁场仿真模型.仿真研究了电磁作动器的磁场分布规律,以及电磁铁铁芯直径d、铁芯长度l、电磁线圈匝数N、电磁线圈电流I、工作气隙δ等参数对衔铁所受电磁力的影响.仿真结果表明,电磁作动器磁场基本呈对称分布,磁力线集中在铁芯和衔铁中.衔铁所受电磁力随d,N,I,的增大而增大,随l,δ的增大而减小.     

用于磁敏免疫测量的激励磁场设计

文中从大气隙C型磁铁出发,设计了一个用于磁敏免疫测量的激励磁场。当磁芯的直径与气隙的大小的比值小于4时,大气隙C型磁铁气隙磁场具有很大的不均匀性。通过理论计算与仿真分析,设计了以补偿环的方式来实现磁场的修正。当给大气隙电磁铁磁极的边缘套接一个1.3 mm厚,0.9 mm长的补偿环之后,可以使得气隙中轴线上的磁场的最大不均匀度从13.84%降低到9.553%。     

Three-dimensional electromagnetic analysis and design of permanent magnet retarder

An eddy current retarder for vehicles generates much heat when it works continuously, which leads to serious decline in braking torque. This paper proposes a novel permanent magnet retarder (PMR) for vehicles, whose cooling system connects with engine cooling-water. A three-dimensional finite element model is developed to model the electromagnetic behavior of a permanent magnet retarder under a constant speed. The magnetic field and eddy current field in PMR are numerically solved by a finite element method. By accounting for the nonlinear permeability of the rotor and the weakened effect in the magnetic field that is generated by the eddy current magnetic field, the calculation accuracy of air-gap magnetic field is enhanced. Experiment shows that the temperature of the retarder is less than 150°C, and the braking torque keeps the hard characteristics curve. The calculated air-gap magnetic flux density is fairly good agreement with the measured one.     

基于场路耦合法的大型异步电机气隙磁场研究

电机气隙谐波磁场影响电机的转矩特性、附加损耗和振动噪声等,准确计算电机电磁场尤其是气隙磁场的分布显得尤为重要.利用ANSYS软件,基于场路耦合法,建立大型异步电机电磁场场路耦合分析模型,通过对大型异步电机的电磁场进行计算,得出样机在不同运行状态下的磁力线分布图.在此基础上,分析空载和额定运行状态时电机的气隙谐波磁场,研究电机气隙磁场谐波成分与电机开槽和电机负载的关系,为大型异步电机性能的优化提供理论依据.     

高速电主轴非接触电磁加载装置设计与实现

针对高速电主轴接触式加载存在的问题,设计了一套非接触电磁加载装置。该装置主要由高导磁加载盘、直流电磁铁、恒流源及测试部分组成。其中直径80mm、厚40mm的铁镍合金加载盘与直流气隙磁场相互作用,在加载盘上产生电磁力。利用该电磁力模拟主轴的切削力负载,可实现高速电主轴的非接触加载。使用所设计的装置对170MD18Y16型磨削电主轴进行加载试验,结果表明,加载值与设定值一致,所设计的装置能够满足高速电主轴加载的需要。当加载装置的气隙不变时,主轴转速、励磁电流是影响非接触电磁加载的主要因素。     

Eddy current evaluation of air-gaps in aeronautical multilayered assemblies using a multi-frequency behavioral model

This paper reports on the estimation of the air-gap thickness between parts in an aeronautical multilayered metallic assembly, by the means of the eddy current method. A behavioral multi-frequency modeling of the interactions between the used cup core sensor and the multilayered structure was developed thanks to the analysis of experimental data, completed with finite element electromagnetic computations. The elaborated model was used to estimate the air-gap thickness (in the range of 0-500 μm) of a multilayered structure featured by a metallic coating of known thickness (1.5 mm) and a distant metallic layer of unknown thickness (in the range 1.5-3.5 mm). The obtained estimation error is smaller than a few percents, either for simulated or experimental data.     

永磁无刷直流电机的仿真研究

应用Maxwell2D软件,对永磁无刷直流电机进行了气隙磁场的有限元分析,并给出了气隙磁密分布图和反电势波形图,最后计算了电磁转矩。有限元分析的结果不仅验证了电机设计的合理性,还为电机的进一步优化设计提供了依据。     

电磁齿轮转矩特性的分析与仿真

分析了气隙变化、加载电流大小、爪极和主从动轮夹角等对电磁齿轮转矩的影响。ANSYS仿真结果表明,转矩随工作气隙厚度的增加而几何级数减小;随齿轮内部径向气隙减小而线性增加和随爪极间周向气隙增大而增大;随加载电流的增加而增加,但当达到爪极的磁饱和后不再增加;随爪极对数的增加,最大转矩迅速减小;随长径比的增加而减小;在爪极前半部分,转矩随着爪极厚度的增加而增加,而在后半部分,随爪极厚度的增加而减小;随主、从动轮之间夹角的增大而增大,且呈现近似正弦的规律。     

发电机气隙静态偏心对电磁转矩的影响

针对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩特征进行了理论分析、仿真计算和动模实验验证。首先,对发电机气隙静态偏心前后的电磁转矩进行了理论推导,得到了两种运行状态下电磁转矩的具体表达式;然后,分别应用Matlab和有限元软件Ansoft针对实验室MJF-30-6型动模机组的具体参数进行了数值计算和建模仿真,并将所得结果与实验数据进行了对比,三者基本吻合。分析表明:气隙静偏心将引发电磁转矩产生二倍频波动,同时将使电磁转矩的平均值有所增大,但鉴于气隙偏心的数值较小,其增幅很小;随着静偏心程度的加剧,电磁转矩的二倍频波动程度将加剧,同时平均值增幅将扩大。本成果可在现有基础上丰富气隙静偏心故障的诊断判据,为该故障的监测与控制提供方便。     

管坯电磁胀形磁场特性及磁压力分布

电磁成形理论涉及电磁学与塑性动力学,磁压力研究是其理论研究的基本问题之一。采用有限元法是提高磁压力求解精度的有效途径,而确定求解区域及其边界上的磁场特性又是有限元方法的关键问题。采用解析方法求解管坯与线圈同轴放置时的磁场,确定了有限元的求解区域及该求解区域边界上的磁场特性。在此基础上通过有限元计算得到了螺线管线圈和阶梯形线圈胀形时的磁场场景和磁压力分布,并通过管坯自由胀形试验验证了磁压力分布。     

一种新型分段冷却电磁阀的磁场分析和吸力计算

建立直流螺管式电磁阀数学模型,并用有限元法对电磁阀进行了求解。得到电磁场的磁力线、磁通密度等参数的分布规律及动铁心的力与行程的关系。与实际测试的吸力基本吻合,相对误差为4.2%。为电磁阀的设计提供理论依据。