基于遗传算法对液压阀用磁流变液阻尼器的优化设计

为了保证所设计的液压阀用磁流变液阻尼器(MRD)能够实现降低、调节换向阀换向时所带来的液压冲击的设计目标,根据其使用工况和设计要求对MRD进行了结构优化。首先在MATLAB软件里利用遗传算法工具箱对影响其输出阻尼力大小的两个关键结构参数——阻尼间隙宽度和有效阻尼通道长度进行优化;然后利用优化结果对各个MRD在Maxwell软件里进行电磁场仿真分析,再利用电磁场仿真分析所得的结果在Simulink软件建立各个MRD的阻尼力模型计算;最后根据计算结果选择最符合设计要求的MRD。     

不对称结构双稳态永磁驱动器研究

提出了一种不对称结构双稳态永磁驱动器方案,通过改变工作气隙区域内磁路结构,使真空断路器动作时增加了有效驱动行程,实现了快速运行,减少了分闸冲击,延长了真空管的机械寿命。通过磁路分析和有限元分析计算了不对称结构双稳态永磁驱动器的静态力／位移特性。仿真结果表明,本研究设计的双稳态永磁操动机构符合要求。     

基于COMSOL双稳态永磁操动机构的仿真研究

随着科技的进步,高可靠性的开关对电力系统的运行起着重要作用。永磁机构采用了一种全新的工作原理,与传统的弹簧机构相比具有较高可靠性。针对永磁断路器研发中操动机构的关键设计问题,以运行可靠性、投入经济性为目标提出一种双稳态永磁操动机构研究方法,利用COMSOL软件建立起有限元模型,以线圈安匝数和线径为约束条件,对该模型进行静态及动态电磁分析,对电磁模型所得到的力值数据和理论计算出的力值进行对比,验证机构方案的可靠性和可行性。本研究的仿真结果与实际样机测试曲线的对比分析,验证了设计分析方案与样机试验分析具有较高的一致性,可用于指导产品设计及优化,确定仿真结果的真实性、可靠性,保证可以应用于实际,减少样机验证的时间及成本,促进了产品优化的效率。     

双稳态电磁换向阀换向结构参数对磁场力的影响分析

双稳态电磁换向阀可在确保换向性能的基础上减少能耗并降低温升.建立换向机构磁路模型,推导出电磁线圈断电和通电时动铁芯位移与轴向磁场力之间具体函数关系,利用MATLAB分析了关键结构参数对稳态保持力和瞬态换向力的影响,分析了两种控制线圈通电方案的差异,得到更为经济的换向方案,通过Ansoft Maxwell仿真验证了理论结果.     

基于线圈瞬态电流参数优化的真空断路器永磁操动机构动作特性研究

针对永磁操动机构出力不足、动作特性与真空断路器开断性能难以配合的问题,对单线圈双稳态真空断路器永磁操动机构进行了研究,在剖分永磁操动机构结构的基础上,分析了磁路磁链的分布关系,建立了三维电磁场数学模型。采用有限元法仿真分析方法,求解了永磁操动机构线圈瞬态电流与动铁芯合闸动作特性之间的关系,并探讨永磁操动机构储能电容容量、电源电压、线圈匝数和负载等效质量等主要参数对真空断路器合闸动作特性的影响。研究结果表明,仿真计算数据与试验测试数据吻合,优化后的电容、线圈及负载参数可对永磁操动机构的位移检测、系统故障诊断、结构改进等提供理论依据。     

断路器中永磁操动机构运动仿真研究

断路器是电力系统中常用的电力装置,它的主要功能是切断负载电流,及在供电系统发生故障时切断产生的短路电流,以此确保供电系统在电力运行中不发生损坏,因此,断路器的反应时间至关重要。大型断路器主要包含操动机构和断路器本体等两大组成部分。操动机构作为断路器分、合闸时的动力来源,主要决定了断路器开合的机械性能以及反应时间。目前,常用的操动机构根据动力来源分类,主要有弹簧操动机构、液压操动机构、电机操动机构和永磁操动机构等。其中,永磁操动机构具有结构简单、动作迅速、生命周期长等优点,针对该驱动形式,采用Matlab/Simulink仿真工具建立永磁操动机构的数学运动模型,对它的运动特性进行研究。     

真空断路器永磁操动机构的动态特性研究

提出了一种结构新颖的永磁操动机构.采用ANSOFT9.0软件计算了不同条件下永磁操动机构的三维磁场分布,为了确定永磁操动机构每部分的尺寸,在开断和关合的动态过程中对每个参数的变化进行了仿真.根据仿真结果,制作并装配了样机.所提出的永磁操动机构的可行性及开断和关合动态特性的仿真准确性已通过样机实验数据的证明.     

基于永磁的高速触头操动机构仿真与分析

本文结合新型混合式限流断路器对触头操动机构的要求,提出了基于永磁的新型高速触头操动机构的方案。分析了基于永磁的新型高速触头操动机构的工作原理,在此基础上运用Ansoft有限元仿真软件对高速触头操动机构进行了建模,分析了新机构的工作特性,并对新机构的动作特性进行了仿真分析和解析计算,仿真结果表明新方案有效提高了机构分闸的可靠性。     

基于Ansoft的特种锚机驱动电机的研究

以一台特种锚机驱动电机设计项目为研究背景,根据设计输入,利用有限元分析软件Ansoft Maxwell对驱动电机进行2D建模,对其输出扭矩、电磁功率、定转子参数等数据进行研究分析,并结合Matlab软件中的simulink模块对电机的启动过程进行仿真分析。经分析,驱动电机的设计完全符合设计要求,并最终投入样机试制。     

一种双稳态永磁机构真空断路器的研究与设计

在分析永磁机构动作原理基础上,建立了12k V双稳态永磁机构真空断路器设计模型。运用磁路分析方法,通过对操动机构静态力进行分析,给出了永磁操动机构主要参数的设计与计算方法,提出永磁机构可运用于更高电压等级的真空断路器。根据操作功的不同,三相主回路分别配置独立的永磁机构,将为实现断路器的同步操作技术提供可能。     

摆线副结构永磁复合电机的设计与分析

将摆线液压马达与永磁同步电机相结合,设计一种定转子为摆线副结构的永磁复合电机,给出了该电机的运行机理、电机各部分的设计方法,确定了永磁体的布置方式;对所设计电机进行有限元仿真,对比径向、切向电磁力大小,与同尺寸永磁同步电机输出转矩和功率进行对比.结果表明:所设计的复合电机能够提高切向电磁力的比例,增大电机的输出转矩,提...     

软启动永磁涡流联轴器的设计与参数分析

系统地介绍了永磁涡流联轴器的工作原理与特点。根据等效模型,应用法拉第电磁感应定律算出永磁联轴器的转矩。通过大量的ANSYS Maxwell 3D仿真,对永磁联轴器关键参数（磁铁尺寸、磁铁数量、铜盘厚度、气隙等）与转矩特性的关系进行了分析,为设计提供了有力的依据。应用上述分析结果,设计了一种新型结构并具有延迟启动功能的功率为7.5kW、转速为1500r/min的联轴器,样机的实验结果达到了设计要求。计算与仿真方法为该类联轴器的设计提供了参考。     

永磁同步电机的变频调速研究

无励磁损耗和自身体积较小是永磁同步电机的一大优势所在。本论文的主要目的是永磁同步电机进行建模与分析,基于ANSYS Maxwell建立外转子永磁同步电机的有限元仿真模型,并基于该模型对电机磁场及各项电磁性能进行仿真计算与分析,已达到对永磁同步电机变频调速研究的需求,对电机进行建模与分析。确定电机参数包括性能指标要求、定子、电枢绕组、转子参数,建立用外转子永磁同步电机的模型并对其进行参数计算和仿真,并对计算结果进行分析。     

直线式波浪能发电装置设计

针对旋转式波浪能发电装置由于存在中间环节转换而导致发电效率降低的问题,围绕直线式波浪能发电装置设计中的关键技术,通过三维建模技术和Ansoft/Maxwell仿真软件,开展了铁芯槽口大小优化、磁铁充磁方式选择、磁铁间隙优化以及铁芯纵向端部效应改善和弥补方法等研究,提出了一种直线式波浪发电装置,对优化后的直线发电机模型进行了电磁瞬态仿真分析,进而得出该发电机的电磁力矩曲线、磁链曲线、以及所产生的感应电动势曲线图,为直线式波浪能发电装置设计提供了理论依据。研究结果表明,该发电机的励磁源选择了钕铁硼永磁材料,具有功率大、性能指标较优越、结构紧凑简洁、噪音低、效率高等显著优势,端部铁芯齿宽度增大可以解决和弥补纵向边端效应的问题。     

一种数字伺服阀驱动机构的性能研究

数字伺服阀是未来伺服阀发展的一个重要方向,其大多采用驱动机构直接驱动阀芯工作的方式,因此性能优良的驱动机构能很大程度上提升整阀的性能。给出了一种基于永磁同步电机和丝杠的新型数字伺服阀驱动机构,并对其进行了深入的理论、仿真分析和相应的模拟带载试验,其性能可满足大流量数字伺服阀的性能需求。     

橡胶节点对全主动液压减振器的影响

液压减振器两端橡胶节点能够保护作动器的安全,但其参数会对减振器的性能产生很大影响。将节点等效成并联的弹簧阻尼系统,建立了作动器橡胶节点的动力学模型,理论分析了节点刚度以及作动频率对作动力滞后相位的影响。充分考虑液压阀和负载的影响,利用SIMPACK和MATLAB建立了液压作动器和车辆系统的联合仿真模型,并对不同节点刚度的情况进行了仿真分析。结果表明:对于较低的工作频带,节点刚度对实际输出到车体上的作动力影响不大,但会造成作动器活塞杆的作动位移产生很大差异。最后,给出了实际应用中合理选择橡胶节点参数的建议。     

基于虚拟样机技术的液压冲击器改进设计

传统的液压破碎锤冲击机构包含了换向阀和主缸体,由于两者在工作中受损情况不同,更换设备时便造成了不必要的浪费,故此以虚拟样机技术为设计理念,通过catia软件,建立改进后的破碎锤液压冲击器的虚拟样机模型,使做到换向阀合主缸体两者分离,并运用catia的动态模拟功能对冲击器进行运动学仿真分析。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入,缩短产品的开发周期,有利于实现产品的最优设计或变形产品设计。     

磁悬浮永磁直线电动机及其控制系统研究

根据磁悬浮永磁直线电动机的特殊结构与运行机理,给出了电动机电磁推力和悬浮力的数学模型。建立了磁悬浮永磁直线电动机的有限元计算模型,对气隙磁密、电磁推力和悬浮力进行了有限元计算,并对气隙磁密作了谐波分析。设计了磁悬浮永磁直线电动机的研究样机,制作了磁悬浮子系统和进给伺服子系统,对系统进行实验研究,获得了磁悬浮子系统和进给子系统运行的实验结果。实验研究结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机可实现直接驱动与无摩擦运行。     

永磁弹簧与永磁弹簧机构研究进展综述

介绍了磁学理论、永磁弹簧机构的原理和基本构成。阐述了永磁弹簧机构的研究现状,包括磁性材料、外部环境、结构参数对永磁弹簧机构性能的影响等;介绍了永磁弹簧机构在电流作用下产生直线往复运动时的应用情况,包括电磁阀、电磁泵、电磁往复直线执行器、永磁式离合器等;分析了永磁弹簧机构在支撑和减振领域的应用。     

一种基于磁力吸附的储罐爬壁机器人本体设计

对于大型储罐焊缝缺陷自动化检测,爬壁机器人需完成自动化全方位扫查。针对储罐爬壁机器人在不同运行工况下的受力状态,建立爬壁机器人力学模型,分析获得不下滑、不纵向倾覆、不横向侧翻以及复合状态下失稳状态危险点,应用Maxwell软件对永磁吸附轮受力状态进行仿真与优化设计,使之满足吸附要求。同时,设计具有辅助吸附功能的编码轮结构,在反馈位置信息的同时,补充安全吸附力的裕度,以增加其越障和抗失稳能力。最后,依据设计模型制造出爬壁机器人本体并进行测试实验,实验结果证明该机器人能在各种危险点处实现带负载稳定全向驱动运行。