基于ANSYS-Maxwell的电磁阀电磁力特性影响因素分析

电磁力是衡量电磁阀性能的重要指标,而气隙是影响电磁力特性的重要参数。介绍了工程上电磁阀电磁力计算方法,应用电磁场有限元分析软件ANSYS-Maxwell对电磁阀电磁力进行计算,并对影响电磁力的气隙参数进行分析,为电磁阀设计提供参考。     

一种工作辊精细冷却喷嘴电磁阀的设计与仿真分析

分别建立了圆柱形螺线管电磁阀、矩形铁芯电磁阀的ANSYS模型并求解,得出了磁场强度大小分布情况,得到电磁力与铁芯结构变化的规律和电磁力与电流、线圈匝数的变化规律。在线圈匝数、电流相同的情况下,矩形铁芯电磁阀产生的电磁力可比圆柱铁芯大125%,在要求一定的电磁力的情况下,矩形铁芯阀体可小型化,为精细冷却喷射梁上的喷嘴紧凑设计提供了理论依据。     

阻尼可调减振器用电磁阀研究

基于阻尼可调减振器用先导溢流电磁阀的结构特征,在Ansoft Maxwell环境下对电磁阀电磁力进行有限元仿真计算,通过对计算结果的分析获得激励电流与电磁力成近似线性关系的电磁阀行程段(0.4~1.0)mm。将电磁阀电磁力的计算结果导入AMEsim环境下的电磁阀仿真模型中,仿真分析不同电流下电磁阀特性,通过对比阻尼可调减振器的仿真与试验结果间接验证电磁阀仿真模型的正确性。在此基础上分析定值激励电流下电磁阀的压缩弹簧刚度,阀芯锥角,阀芯导向间隙对阀芯稳定开度的影响情况,仿真结果的获得可为该类型的电磁阀设计提供参考。     

汽车变速箱换挡比例电磁阀的磁场仿真研究

双离合(DCT)变速箱换挡比例电磁阀通电磁化铁芯,使其在电磁吸力的作用下推动阀芯使阀口实现不同开度,以此来对应不同的换挡油路进而实现换挡。通过理论分析了静态电磁力特性曲线、动态电流特性曲线与电磁阀换挡精度和开启时间的关系。采用有限元法对电磁阀建立磁场分析的静态和动态数值模型,并利用Ansoft Maxwell软件进行仿真,研究电磁阀的线圈匝数、隔磁槽位置以及动铁芯厚度等结构参数分别对静态电磁力特性和动态电流特性的影响,为此类电磁阀的设计与研究提供参考。     

高速燃油电磁阀电磁特性

高速燃油电磁阀作为航空发动机用叶片调节器的关键控制部件,其电磁特性直接影响叶片调节器的控制精度。首先基于Maxwell建立电磁阀数值模型。其次,深入研究磁路材料和外壳壁厚对电磁阀电磁力的影响规律。然后,对比研究极面形状和工作气隙相对位置对电磁力的影响规律。最后,研制了高速燃油电磁阀样机,进行实验验证。结果表明：磁路材料均为1J22时,电磁力最大;外壳壁厚0.75～1.5 mm时,各工作气隙下电磁力几乎不变;厚度小于0.75 mm时,电磁力随外壳壁厚的减小而下降;工作气隙小时,锥形极面衔铁电磁力小于平面极面,反之,锥形极面衔铁电磁力较大;工作气隙相对位置对电磁力影响有限。实验结果与仿真结果具有较好的吻合度,验证了仿真模型的正确性和研究方法的可行性。研究成果对高速燃油电磁阀电磁性能优化提升,提供了理论基础和数据支撑,具有实践意义。     

高速电磁阀在电动喷油系统中的应用

为改善柴油机的电喷效果,将高速电磁阀应用到喷油系统,对其电磁力的变化规律和磁场瞬态特性展开研究.通过电磁阀动态响应试验,研究高速电磁阀和传统电磁阀的电磁力在不同线圈电流下的变化特性、不同气隙下的电磁力变化规律以及不同磁环高度下的电磁力变化规律,计算运动条件下的磁通特性和磁力响应.研究结果表明,高速电磁阀对磁力的响应控制效果更佳,在保证热功率正常的情况下,可在一定范围内增大电流极值,提升工作稳定性.     

基于ANSYS的电子提花机电磁阀性能研究

通过建立基于ANSYS电磁阀组件的电磁分析模型,得到其磁力线、磁通密度、电磁强度、电磁力,分析稳态状态下电磁力与电压的二次关系,并通过MATLAB建立F/U的拟合关系式,从而对驱动电压进行优化设计,并可对电磁阀组件的结构参数如电磁铁形状、线圈匝数、吸合面积、磁性材料、复位弹簧参数等进行优化设计。     

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。     

基于响应面近似建模方法的换挡电磁阀模型构建

针对换挡开关电磁阀宽温域工况下可靠性不高的技术问题，以较高精度的多场耦合仿真模型实现参数优化为基础，开展换挡开关电磁阀的结构参数优化研究。构建了换挡电磁阀电磁场-结构场-温度场-流场多场耦合有限元仿真模型，通过电磁力测试、温度测试和流量测试分别校验了电磁场模型、温度场和多场耦合模型精度，满足优化设计所需模型精度要求；为了提高优化效率，基于响应面近似建模（RSM）方法完成了宽温域换挡电磁阀电磁力和应力近似模型构建。结果表明构建的电磁力响应面模型R2的值为0.987，最大应力响应面模型的R2值为0.992均大于0.9，近似模型满足设计要求可用于后续换挡电磁阀结构参数优选设计研究。     

温度对电磁阀驱动影响的计算分析

基于磁动势、电磁力、绕组电阻率计算公式,推导出温度对磁动势和电磁力的直接关联公式,分析温度对线圈磁动势、电磁阀电磁力和开阀压力差的影响。以具体示例计算得出在线圈温度从20℃升高至120℃时,磁动势、电磁力、开阀压力差下降的具体百分比,并给出常温环境中设计冗余或者在高温环境中通过补偿电压的方式增加驱动力的计算方案,确保电磁阀能够在全温度工作范围内产生足够的电磁力驱动运行。     

液压式防抱制动系统电磁阀动作响应实验研究

该文首先设计并制作了结合硬件在环仿真试验台的试验台的液压防抱制动系统（ABS）的电磁阀性能测试试验系统的硬件,之后设计了液压式ABS电磁阀响应测试软件,在此基础上测定了空载和加压状况以及Bosch公司某型号ABS电磁阀的响应,测试结果同时证实了所完成的电磁阀电磁力特性的分析结果的正确性。     

基于磁场分析的电控柴油机喷油器电磁阀结构参数设计

采用虚功原理得到了针阀开启所需电磁力的计算模型,根据针阀开启所需电磁力大小对电磁线圈匝数、针阀材料、磁轭材料进行了选择.通过Maxwell3D/2D软件对电控柴油机喷油器电磁阀进行了二维电磁场分析,得到了系统磁感应强度与磁力线分布图以及针阀受到的电磁力大小.根据所得结果,证明了计算模型具有较高的精度,提出的喷油器电磁阀结构参数合理,研究方法可用于开发电控柴油机用高性能电磁阀.     

基于ANSYS的电磁阀仿真与分析

在旋转导向可控偏心器中,电磁阀是泥浆泵动力可控偏心器的核心部件。该文通过ANSYS软件对电磁阀进行建模分析,加载电压施加边界条件,观察仿真结果,在后处理中可以得到电磁力,磁感应强度等,并集中计算了电磁阀中电磁力,改变气隙,得出气隙对电磁力的影响。     

双稳态电磁阀控制方式和动态性能的研究

航天器中大量采用了自动化程度较高的双稳态电磁阀,其控制方式和动态性能是设计中的重要环节。根据双稳态电磁阀的工作特点,建立电、磁、机系统的机电模型,并对等效电路模型进行了改进。根据多场耦合的特点,考虑到磁性材料的非线性特性及磁路的漏磁效应,选择有限元法进行仿真计算,并建立了电磁阀的二维有限元模型。电磁阀动态仿真计算数据与试验结果相一致,达到了定量判定出电磁阀所受电磁力大小以及开关放电电流的特征曲线的目的。多耦合场条件下运用有限元法对控制方式进行优化可以提高设计工作的费效比,且能够达到较高的精度,是进行电磁阀优化设计的有效方法。     

车用电磁阀的设计研究

汽车行驶过程中的工况较为复杂,在设计车用零部件、装置和系统的时候需要保证各部分都具有较高的可靠性以满足整机产品的高性能要求。为进一步研究电磁阀设计过程中的重难点问题,设计并制造了试验装置以探究阀芯类型、行程和气隙对电磁阀输出性能的影响。在设计过程中,电磁力的计算方法、阀芯锥角设计问题、阀芯行程设计问题和磁漏现象等都会对电磁阀整体性能造成显著的差异。通过试验确定阀芯形状、行程与电磁吸力之间的定性关系,借鉴试验数据确定对电磁阀输出性能影响的具体环节,然后对问题进行深化研究从而提升电磁阀的设计质量。     

某电磁阀结构的设计与优化

以某直动式电磁阀为研究对象,根据使用需求,通过理论分析、数学建模的方法对电磁阀弹簧以及磁路结构的动铁芯、阀体以及磁路结构进行设计,从电磁阀结构参数上解决因电磁力、弹簧弹力较大会加速动铁芯与阀体部件的磨损,长期使用会造成阀体的密封性降低以及弹簧结构损坏的问题,并对动铁芯和阀体的结构进行优化改进,设计一种V型阀体的电磁阀,通过ANSYS Workbench对优化前后的阀体部位施加同一载荷进行仿真验证。仿真验证结果显示,优化后的阀体所受力较小,明显优于优化前阀体的受力部位。该设计以及对电磁阀阀体的优化能够有效解决电磁阀工作状态下动铁芯与阀体之间的磨损,从而提高电磁阀的使用寿命,提升了电磁阀的应用性能。     

ESP液压单元电磁阀电磁场动态特性分析

汽车ESP液压单元的电磁阀动态特性对ESP的性能起着至关重要的作用。采用有限元法,以ANSYS软件为平台建立电磁阀电磁场有限元模型,在此基础上分析了在不同工作气隙与线圈电流时电磁阀动铁的电磁力和线圈的自感系数动态响应特性。     

基于Maxwell的电磁阀衔铁受力特性分析

气动控制阀因其结构简单、成本低等优点，在航空航天领域中具有重要应用。为了研究气动控制阀中异性隔磁机构最优位置，介绍了液体导弹发动机油箱用电磁阀的结构及工作原理，利用电磁场有限元分析软件Maxwell建立电磁阀二维仿真模型，对电磁阀中一体化异型隔磁结构在不同位置的模型进行了仿真计算，得到了衔铁在全行程下的电磁力特性曲线。通过曲线可以看到此异性隔磁机构在线圈中间偏下一点的位置时，受到的电磁力随着阀芯开度的变化较为稳定，且线圈受到的电流激励越大，衔铁所受电磁力越大。搭建了试验平台，进一步验证了仿真分析的准确性，研究结论可为气动控制阀的设计提供参考。     

基于双电磁铁结构的新型电磁阀研究

为满足列车对真空制动电磁阀的性能要求,提高电磁阀关闭阶段的灵敏度,提出一种双电磁铁结构电磁阀,采用电磁场有限元软件对其进行建模仿真,并具体分析其结构对静动态情况下电磁场分布及运动规律的影响.结果表明,该种类型电磁阀能有效提高灵敏度,同时也可有效降低电磁力在开闭阶段末期对线架组件的冲击.     

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。