超高速比例电磁铁的静态研究[1]

在三维电磁场有限元方法理论基础上,运用有限元分析软件——ANsYs对比例电磁铁进行静态研究。在其他条件相同的情况下,改变永磁体的块数,分析线圈上磁感应强度分布和线圈输出力的大小变化情况;在设计行程范围内改变线圈位置,分析线圈输出力的大小变化情况;改变线圈输入电流的大小,分析线圈输出力的大小变化情况。为比例电磁铁的设计、优化提供了重要的理论依据

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20 0 7年第 7期

液压与气动

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超高速比例电磁铁的静态研究 谭松涛，于兰英，王国志，张弓，秦剑 S a i s a c f S p r S e d P o o t n lE e to g e t t Re e r h o u e p e r p ri a lc r ma n t c o T N S n— o U L ny g W G G o h, H G G n,Q N J n A o gt,Y a-i, AN u- i Z AN o g I i a n z a (西南交通大学新型驱动技术中心，四川成都 6 0 3 ) 10 1

摘

要：在三维电磁场有限元方法理论基础上，运用有限元分析软件——A s s N Y对比例电磁铁进行静态

研究。在其他条件相同的情况下，改变永磁体的块数，分析线圈上磁感应强度分布和线圈输出力的大小变化情况；计行程范围内改变线圈位置，在设分析线圈输出力的大小变化情况；变线圈输入电流的大小，线圈输改分析 出力的大小变化情况。为比例电磁铁的设计、化提供了重要的理论依据。优

关键词：永磁体；电磁场；电磁阀；有限元 中图分类号： H17 5文献标识码：文章编号：0 04 5 (0 7 0—0 90 T 3 .2 B 10—8 82 0 )704—3 前言

比例电磁铁是超高速比例阀上的电一机转换元件， 它将输入的电信号转换成机械量，动阀芯移动。目推 前，动圈式力马达型电一机转换元件以其高线性、小滞环而受到广泛关注…它可以产生同尺寸电磁阀 25左 1, .倍右的电磁力[但是传统的结构线圈在运动过程中，,磁性材料内部产生涡流，使得线圈产生的电磁力减小，速率滞后于没有涡流时的情况。同时由于固有特性的限制，其无论在响应时间还是响应速度上都不是很导致 图 1比例电磁铁的结构图

力，而推动阀芯移动。从 12三维有限元理论【 . j

快。提高电一机转换元件的特性指标如频率响应、线性度和负载能力等，有助于提高机电系统的整体特l。生 1比例电磁铁的结构和三维有限元理论 11结构组成 .

运用线性插值的基本四面体来建立三维问题的有 限元公式。 1 )区域离散

电.机转换元件主要由推力线圈骨架 1永磁体 2、、壳体 3衔铁 4控制线圈 5、、所组成，如图

1所示。 线圈绕在推力骨架上，推力骨架又与阀芯相连。在永磁体提供的磁场里，线圈两端加电压信号，产生电磁

将比例电磁铁划分成许多四面体单元，用一组整数 收稿日期：0 61—0 20—21作者简介：谭松涛 (9o -,, 18_ )男湖南永州人，在读硕士研究生，主要从事超高速比例阀的研发工作。

4结束语

参考文献：

目前，多数生产厂家和整机厂家还是使用极简易 的测定方法来判断电磁阀的质量情况，电磁阀性能该测试系统的投入使用，进了电磁阀产品的质量检测改

[j俞国亮. L原理与应用[ . 1 PC M]北京：清华大学出版社， 2 5. 00

[]杜来林， . 2等飞机液压电磁阀性能测试台的设计[]液压 J. 与气动，0 5 2 . 2 0 ( )

手段，提高了生产效率。由于该测试系统结构简单，操作维修方便，测试结果可靠、稳定，自动化程度高， 所以深受用户好评。

[] S C中国)限公司 .实用气动技术[ . 3 M(有现代 M]北京：京北 机械工业出版社，99 19 .

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