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.     

双向比例电磁铁的设计及仿真分析

为了克服传统比例电磁铁需要两个线圈来实现双向移动的缺点,提出一种新型的双向比例电磁铁,单个线圈就可以实现双向运动,利用线圈产生的磁场与永磁体产生的极化磁场相互作用产生电磁力;从其的工作原理出发,对该电磁铁的磁路进行分析,建立数学模型,采用MAXWELL有限元仿真,得到力-位移特性,并且讨论结构参数变化对电磁铁性能产生的影响,仿真结果表明合理调节导套的角度可使电磁铁达到比例特性,最后利用仿真参数结果得到优化尺寸和静态特性。     

基于Maxwell的比例电磁铁有效工作特性研究

为了获得比例电磁铁在不同位置的电磁力特性,以带隔磁环的比例电磁铁为例,采用有限元的方法,研究了不同安匝数对比例电磁铁静态特性的影响,并阐述了电磁铁衔铁在不同位置时的静磁场分布规律。结果表明,当安匝数从200A增加到800A时,电磁铁的有效电磁力和有效工作行程均有所提升;当安匝数超过800A后,增加输入安匝数,能够提高电磁铁的有效电磁力,但其有效工作行程变得越来越短;衔铁的附加轴向力与衔铁在y方向的磁感应强度分布有关;电磁铁在正常工作时,衔铁会受到径向力,其大小随着衔铁和极靴的距离的减小而迅速增大。     

吸合面位置对比例电磁铁行程-力特性的影响

建立了比例电磁铁有限元仿真模型,在考虑衔铁尾部端面位置的情况下,利用Ansoft Maxwell 2D电磁场有限元仿真软件,分析了吸合面位置对比例电磁铁行程-力特性的影响。仿真结果表明:衔铁尾部端面位置不变时,吸合面位置对比例电磁铁行程-力特性的影响较小。衔铁长度不变时,随着吸合面位置的前移,比例电磁铁行程-力特性水平程度变差,工作行程内电磁力减小,且衔铁越短,工作行程内电磁力的减小程度越显著。     

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。     

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。     

高频电磁泵瞬态驱动特性研究

通过经验公式计算得到高频电磁铁基本结构参数;利用电磁仿真软件Ansoft分析了电磁铁在静态磁场下的行程力特性,并据此对隔磁环、挡铁和衔铁进行了优化设计;最后分析了在瞬态磁场下复位弹簧和衔铁对电磁铁高频特性的影响,对电磁铁复位弹簧参数进行了优化,最终仿真得到电磁铁的最大运动频率。     

车辆主动悬架用电磁直线作动器的研究

针对车辆主动悬架的使用要求,设计出一种具有行程大、推力大及响应快速特点的新型电磁直线作动器.结合有限元仿真软件,研究作动器的结构参数如气隙厚度、次级不锈钢管厚度、次级铜层厚度、绝缘挡圈导磁和导电性能及初级线圈的绕线方式等的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,以及电源参数如电源电压、电源频率及电源加载方式的变化对作动器电磁力大小和响应速度的影响规律,结果表明,电磁力除与绝缘挡圈的导电性能无关外,而与气隙厚度等众多结构参数密切相关,电磁力与电源电压的平方成正比例关系,且随电源频率的增大而先增大后减小,在20 Hz左右存在电磁力响应峰值.在此基础上选取合理的参数,试制一款电磁直线作动器样机,并对样机模型进行稳态电磁力和相电流的相关试验测试,通过与有限元仿真结果比较,表明仿真分析结果和试验测试数据基本吻合,验证了有关设计分析的正确性.     

大位移角振动台的气隙磁场动静态特性分析

针对电机驱动式角振动台气隙磁场不均匀和输出大位移时波形失真大的问题,提出了一种径向磁通磁路结构的大位移角振动台,对其气隙磁场动静态特性进行优化分析。基于等效磁化强度法,在极坐标系下建立气隙磁感应强度的解析表达式,通过有限元法验证该方法的有效性,进一步分析了永磁体厚度、永磁体扇形角及气隙厚度对静态气隙磁场的影响规律;通过瞬态有限元法仿真分析了0.01、0.1和1 Hz 3个频率点上外磁环固定不动而永磁体和内磁芯转动的气隙磁场动态特性,定量分析了相对运动对气隙磁感应强度的影响规律;将优化后的磁路参数用于大位移角振动台样机中,测试结果表明,气隙平均磁感应强度及其分布规律和理论计算结果相吻合;研究方法对角振动台径向磁通磁路的理论分析与优化设计具有重要意义。     

MSIV先导阀无法开启故障分析及改进研究

针对田湾核电站主蒸汽快速隔离阀的电磁先导阀无法开启的故障问题,对电磁先导阀的弹簧力、电磁执行机构的电磁力等方面因素进行了全面的分析。通过直动式电磁铁静态特性试验获取了电磁执行机构的电磁力与工作气隙的关系,结合电磁先导阀机械行程与电磁执行机构行程匹配设定方法、电磁执行机构的温升特性以及环境温度,对电磁执行机构工作性能影响进行了多方面的改进试验,并进行了改进后的温升试验及额定工况的运行试验验证。研究结果表明:通过减小电磁执行机构工作气隙和降低电磁执行机构工作温度,电磁先导阀的开启可靠性得了到大幅提高,改进后的电磁先导阀未再出现无法开启或开启一段时间后意外关闭故障。     

发动机电磁气门驱动动态仿真与分析

用有限元法和集总参数法对一试验用电磁气门驱动（EVA）系统进行了动态仿真。在集总参数法中，根据牛顿第二定律和基尔霍夫电压定律分别建立EVA系统的动力学模型和电路模型，而把电磁力随气隙、电流的变化和电流随气隙、磁链的变化分别做成数据表。用集总参数法进行动态仿真，分析了EVA中电磁铁内涡流、励磁线圈电阻和电磁力对EVA动态工作特性的影响。两种仿真都与实验结果吻合较好，但集总参数法计算效率更高，且可仿真EVA的闭环控制过程。     

移动式电磁分选机电磁滚筒的仿真研究

用ANSYS建立电磁滚筒和抛光件的二维静态磁场仿真模型,仿真研究抛光件分别在工作气隙δ为30mm处和电磁滚筒表面时,对电磁滚筒磁感应强度的影响和所受电磁力的大小,以及电磁滚筒磁场的分布规律。仿真结果表明,当抛光件位于工作气隙δ为30mm处,磁感应强度增大了2.4~2.54倍;当抛光件位于电磁滚筒表面处,磁感应强度波动增大;处于磁场中的抛光件改变了电磁滚筒局部磁力线的分布和密度。通过仿真,对移动式电磁分选机电磁滚筒的优化设计和各参数的选择可提供一定的参考。     

本质安全型电磁铁的吸力特性研究

分析了影响液压支架用本质安全型电磁铁的吸力因素,利用有限元分析软件ANSYS完成电磁铁的二维静态仿真,得出电磁铁的磁场分布及吸力特性曲线,对比仿真结果,得出相对于采用平头状的衔铁结构,采用锥头状衔铁结构的电磁铁的初始位置吸力由3.6N提高到4.SN,吸力特性曲线较平稳;减小了衔铁与线圈的径向间隙,吸力增大.     

盘式实心磁力耦合器气隙磁场分布及转矩分析

针对一台9对极盘式实心磁力耦合器,为研究其气隙磁场分布及转矩,引入层理论模型,将磁力耦合器划分为非导电区域和导电区域两部分,推导二维标量磁位法,求解非导电区域的标量磁位和导电区域的磁场强度,同时引入卡特系数进行校正,推导出盘式实心磁力耦合器的气隙磁密和输出转矩公式;然后,通过有限元软件模拟得到磁力耦合器的三维气隙磁场分布、涡流分布和输出转矩,并分析了不同工作参数对输出转矩的影响;最后,搭建三维气隙磁场测量试验平台和传动试验平台进行三维气隙磁场和转矩的试验,所得试验结果与理论计算结果、仿真结果基本吻合。结果表明,推导的气隙磁密和输出转矩公式具有较高的准确性,为进一步研究盘式实心磁力耦合器的传动特性提供参考。     

一种圆筒型直线磁力齿轮的设计与优化

在理论分析磁场调制式磁齿轮工作机理的基础上,设计了一种传动比为2.67的圆筒型直线磁场调制式磁力齿轮,并应用有限元方法分析计算了该直线齿轮的气隙磁密、静态和动态推力特性,计算结果充分验证了设计的合理性。在此基础上,分析了调磁环尺寸对该齿轮输出力矩的影响及变化规律,为直线型磁力齿轮的参数优化提供了依据,并优化调磁环相对宽度为0.6、厚度为3mm、高速侧气隙宽度为1.2mm。     

改善比例电磁铁行程力特性的仿真研究

建立了比例电磁铁磁场的数学模型,利用Ansoft仿真软件分析了比例电磁铁的行程力特性.针对传统比例电磁铁行程力特性不够理想的问题,提出了在隔磁环前端导套上加工倒角的改进措施,并对倒角的大小和初始位置对比例电磁铁行程力特性的影响进行了仿真分析.仿真表明:在隔磁环前端导套上加工倒角能够改进比例电磁铁行程力特性.     

基于Maxwell的继电器电磁激励力的研究

为了提高系统的稳定性和延长继电器的使用寿命,至关重要的一点是要研究继电器的电磁特性。运用CATIA软件建立继电器电磁系统的有限元模型,对继电器的电磁激励力进行求解,对工作气隙的五个位置进行仿真,得到五种工作气隙下的磁场强度和磁矢量云图,并分别计算继电器电磁吸力与施加在线圈上的电磁激励间的关系。对安匝数不同的电磁机构进行仿真,得到不同安匝下的电磁力曲线。根据仿真结果可知,电流不变时,随着工作气隙的减小动铁芯所受到的电磁增大;随着电流增大以及继电器线圈的安匝数增大,受到的电磁力也随之增大。     

盘式异步磁力联轴器传动特性

针对一台新型18极16槽盘式异步磁力联轴器,为研究其传动特性规律,首先以层理论模型为指导分析得出联轴器的转矩理论计算方法;然后通过有限元分析得出三维瞬态气隙磁场的分布以及不同工作参数对转矩传递的影响;最后通过三维磁场测量系统和传动试验台进行不同工况下的三维瞬态气隙磁场和转矩的实测,并得出不同工作参数与转矩、效率的关系曲线。仿真和试验结果都表明,联轴器中最大磁密出现在永磁转子上,磁转子背部的轭铁处磁密也较大;轴向分量为气隙磁密的主要分量,气隙厚度的减小使得轴向磁密以及转矩都会增加;随着转差率的增加、输入转速的增大,联轴器传递转矩也会增大,但轴向磁密却减小;当输出转矩增加时,转差率在一定范围呈线性平缓增加而后急剧上升,而传递效率却先上升后下降,且当转差率为3%时,效率达到最大;在给定转差率为6%时,输入功率的增加对联轴器的传动效率几乎无影响,效率基本保持在94%左右,从而验证转差率和效率之和满足常数1的规律;当输出转矩为26~48 N·m时,传递效率始终保持在95%左右,此时转差率范围为2%~6%,证明盘式异步磁力联轴器能够在一定负载工况下高效运行,具有很好的传动特性。     

电控尿素喷嘴电磁阀特性研究

通过商业仿真软件计算分析了线圈匝数、驱动电流、衔铁气隙等对尿素喷嘴电磁力的影响。发现线圈匝数、驱动电流增加,静态电磁力增加;衔铁气隙对电磁力影响较大,气隙由100μm增至125μm,电磁力降低了80%;随着驱动电压增加,喷嘴动态开启时间逐渐降低。驱动电压为32 V、气隙100μm时,喷嘴开启时间仅为0.81 ms。此外,还通过高速摄像机和示波器测试喷嘴开启时间,开启时间范围为1.39～1.52 ms,均值1.48 ms,测试结果与计算值基本相同。     

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。