涡轮增压器用电液比例阀电磁铁的研究

依据涡轮增压器用电液比例阀对比例电磁铁提出的参数指标,进行了主要包括衔铁直径、线圈导线直径、线圈匝数和线圈宽度的初步设计计算,通过电磁吸力以及线圈温升的复算验证了初步设计参数的合理性;接着对比例电磁铁的其他结构参数进行了设计,其中复位弹簧设计是个关键;最后从理论上对比例电磁铁的位移一力特性以及电流一力特性进行了分析;为后续的整个电液比例阀的研制解打下了基础.     

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.     

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。     

磁回复高速开关电磁铁仿真分析

针对高速开关电磁铁的机械弹簧回复机构存在的问题,提出了一种新型的磁回复高速开关电磁铁。采用磁弹簧替代机械弹簧,简化了高速开关电磁铁的机械结构,并解决了因机械弹簧疲劳破坏而导致高速开关电磁铁失效的问题;基于Ansoft/Maxwell仿真建模平台,建立了磁回复高速开关电磁铁的仿真计算模型,分析并探讨了环形永磁体的长度、衔铁端面的沉孔深度以及后端盖深V槽的槽深和深V型槽的槽宽等关键结构参数与衔铁受力之间的关系。研究结果表明:永磁体长度、深V槽深度和宽度增大,衔铁受力增加,且增加到一定值后,受力趋于饱和;沉孔深度增大,衔铁受力减少,且减少到一定值后,受力趋于平缓。综合考虑衔铁的受力情况以及实际设计要求,当环形永磁体长5 mm,深V槽深10 mm,宽4 mm,沉孔深2 mm时,推杆的输出特性良好。     

具有圆锥型衔铁结构的直流电磁铁吸力特性研究

设计了整体式隔磁套构成的直流电磁铁,分析了衔铁锥角对电磁吸力的影响,采用Ansoft maxwell电磁仿真软件对不同衔铁锥角的电磁铁吸力进行仿真研究,获得了不同衔铁锥角电磁铁的吸力特性。     

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。     

一种快速响应电磁铁的动态过程研究

快速响应电磁铁是在脉冲电压驱动下,周期性伸缩运动的机构。本文研究的样机为一台应用在燃油泵中的开关执行元件,控制燃油泵阀门周期性地快速开启与关闭。该电磁铁推力560 N以上,动作周期为100 ms。通过理论分析与有限元仿真,对电磁铁从通电到衔铁动作,断电到衔铁缩回这一动态过程进行了研究,并将试验结果与仿真结果进行对比。研究了弹簧弹力对吸合时间的影响,脉冲电压的周期和占空比对输出推力的影响,以及电磁铁电路对释放时间的影响。     

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。     

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.     

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.     

基于双角气隙的大推力凸缘式双向驱动盘式电磁铁研究

针对电液控制系统对电-机械转换器强电磁力和双向驱动性能的需求,提出一种大推力凸缘式双向驱动盘式电磁铁,通过引入径向工作气隙,形成双角气隙磁通,减小了磁路中的磁阻,解决了平面式盘式电磁铁随着工作气隙的增大,磁阻增大,电磁力迅速减小的缺点,实现了大推力特性。通过建立二维静态磁场仿真模型,分析其不同行程下的磁场分布情况,探讨主要结构参数对其静态特性的影响规律并进行双参数变量影响分析。试验结果与仿真结果基本吻合,结果表明在0.45 A(5.4 W)额定电流激励时凸缘式双向驱动盘式电磁铁在1 mm行程内电磁力均在58 N以上,与平面式双向驱动盘式电磁铁相比,电磁力明显提高。     

基于Ansoft的电磁铁建模仿真及结构优化设计

该文利用Ansoft Maxwell软件对电磁铁进行建模仿真。通过对衔铁位置、衔铁长度、衔铁端面形状、壳体厚度等参数的分析,获得各个参数对电磁铁吸合力的影响规律。为今后电磁铁的设计、选择及优化提供有力帮助。     

高速强力电磁阀挤压油膜阻尼的研究

新型电控燃油喷射系统有利于降低柴油发动机的排放和油耗。高速强力电磁阀是决定电控燃油喷射系统性能的关键部件,其动态响应特性直接影响燃油喷射特性。在电磁阀的衔铁和电磁铁之间存在很薄的油膜,影响电磁阀的动态响应特性。运用层流基本理论进行理论简化分析,并在此基础上进行了仿真计算,结果与实际试验吻合良好,并探索出了各参数对衔铁阻尼特性的影响,为参数的匹配提供了依据。     

大流量气动高速开关阀的优化设计

针对大流量高速开关阀切换时间长的问题,对高速开关阀流量特性进行了分析,获得了电磁铁工作气隙与阀芯直径的匹配关系;对高速开关阀动作过程进行了分析,建立了开关阀运动耦合瞬态场模型;对电磁铁结构参数进行了Ansoft Maxwell2D仿真,研究了衔铁中心开孔大小、衔铁厚度、绕组匝数对开关阀开启时间的影响。在理论仿真分析的基础上,提出了一种兼顾响应时间的大流量高速开关阀。研究结果表明,经过优化后的开关阀,在进口压力为7 bar时,流量可达720 L/min,而切换时间仅为9.5 ms。     

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...     

新型比例电磁铁轴向力特性研究

在传统比例电磁铁结构基础上,设计出一种具有良好加工工艺性的新型比例电磁铁。利用有限元分析软件仿真得到静态轴向力特性曲线,并讨论了新型比例电磁铁主要结构参数对轴向力特性的影响。     

交流电磁机构三维动态特性有限元仿真分析

电磁机构的动态特性分析对于其优化设计至关重要,为了提高电磁机构设计时的整体性能指标,文章利用COMSOL Multiphysics 5.0软件,提出一种交流电磁机构的三维动态过程有限元仿真模型,不仅可以在三维视图下直观观察衔铁运动的整个过程,而且可以获得任意时刻的线圈电流、磁场分布、电磁吸力、衔铁位移与速度等参数。模型针对不同的线圈电压初相角与线圈匝数进行了动态过程仿真,结果显示,线圈匝数决定激磁电流大小,电压初相角对衔铁闭合时刻的运动速度及触头弹跳有较大影响。     

盆形极靴形状对比例电磁铁静态特性影响的仿真与试验研究

比例电磁铁的静态特性与盆形极靴的形状息息相关,以梯形宽度和极靴角作为研究对象,利用电磁仿真软件建立比例电磁铁的仿真模型,仿真分析得到盆形极靴的形状参数对比例电磁铁位移-电磁力特性和电流-电磁力特性等静态性能的影响,对优化比例电磁铁结构设计起到指导作用,最后通过试验验证了仿真的正确性并给出了结论.     

一种流体驱动式模块化软体仿生象鼻关节变刚度结构设计及仿真分析

在兼顾软体抓持装置顺应性的前提下,为进一步提升其承载能力,提出一种采用磁流变液变刚度控制的流体驱动式模块化软体仿生象鼻机构。建立了仿生象鼻关节变形量和刚度理论数学模型;利用有限元分析方法基于Yeoh模型对不同结构参数的仿生象鼻关节进行了变形仿真分析,在相同压力下优选出了变形量最大的模型结构和确定了最佳输入气体压力值;对关节变形后两端电磁铁的叠加磁场分布进行了有限元仿真,通过分析磁场分布均匀性初步确定了两端电磁铁形成磁场的最佳距离即关节长度;最后对不同长度关节进行了变形仿真分析,综合考虑磁场分布均匀性和变形量,通过两者的最优组合确定最终关节长度,验证了仿生象鼻的多自由度变形和可变刚度特性。     

磁流变减振器磁场特性分析及试验研究

设计了磁流变减振器磁芯磁路,建立了磁路的仿真模型,仿真研究了磁路的磁场特性,用实验的方法对仿真模型进行了验证和修正;在此基础上,建立了整个磁流变减振器的仿真模型,仿真研究了其磁场分布规律及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度.研究结果表明,磁芯直径、工作缸壁厚、阻尼通道长度和线圈电流是影响磁场特性的主要因素,合理选择磁路结构参数可使其性能得到最大发挥.设计并制造出一种车辆单筒充气式磁流变减振器,对其进行了台架试验,得到不同电流下的减振器示功特性图,研究发现,通过调节减振器励磁线圈中的电流获得不同强度的磁场,在磁场作用下,磁流变液粘度发生变化,从而改变减振器的阻尼特性,减振器的饱和工作电流约为2A.试验验证了磁路设计的正确性,并为实现车辆磁流变半主动空气悬架控制研究奠定了基础.