超高速比例电磁阀电磁部分的动态仿真
发布时间：2021-11-20 01:09
电液比例技术和电液数字控制技术填补了传统开关式液压控制技术与伺服控制之间的空白，已成为流体传动与控制技术中最富生命力的一个分支。在电液比例控制系统中，比例阀是构成比例控制系统不可缺少的元件，而电—机转换元件的性能又会影响整个阀的性能，因此电—机转换元件的性能对整个系统的性能起着至关重要的作用。若要提高比例阀的响应速度、时间及频率，则必须要求解决其存在的难题，如偏心引起的横向力，磁性材料固有磁滞对比例线圈高速驱动的影响等问题，这样才能促进电液比例技术步入新的台阶。在比例技术的研究中，以超高速比例阀为代表的比例阀的开发是及其关键的，也具有较大难度。 作为电液比例阀的关键组件之一的电—机转换元件，其永磁体结构的设计主要采用有限元分析的方法。它能有效地解决复杂模型内磁场的分析与计算，对气隙磁场进行可视化研究，使问题更加直观地得到解决。而在分析系统的动态特性方面，其性能指标是用来衡量系统过渡过程优劣的重要参数。 论文主要包含三部分的内容：电—机转换元件模型的确立；电—机转换元件静态磁场的分析；电—机转换元件动态磁场的分析。通过对电—机转换元件模型的有限元分析，可以得到磁气隙内磁感应强...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电一机转换元件实物图
3.3.1不同形状永磁体结构的电一机转换元件分析为了确定模型，本文首先分析的两种模型是:模型1为4片永磁体内嵌式结构，模型2为8片永磁体内嵌式结构。它们的结构图如图3一3和图3一4。结构尺寸参照西南交大新型驱动技术中心开发的超高速比例阀电一机转换元件的结构尺寸进行设计。它们各自的结构参数见表3一5。图3一34片永磁体内嵌式结构图3一48片永磁体内嵌式结构在电一机转换元件中推力输出的各项特性主要依赖两个因素:①气隙磁通;②线圈电流的大小。所以对于网格密度，本文作了如下考虑:永磁体的磁场和工作气隙磁场地位相对重要，因此它们内部的网格密度较大;壳体在磁场分析中占次要地位，因此壳体区域的网格密度较小;壳体的相对磁导率很大，故忽略电一机转换元件周围空气中的漏磁。两种结构的网格结构见图3一5。表3一5电一机转换元件的结构参数~~~一.器~~~~8片永磁磁4片永磁磁体体体结构构体结构构永永磁体内径中.(mm)))22222222永永磁体外径中:(mm)))30003000永永磁体磁化方向长度h。(mm)))8888
西南交通大学硕士研究生学位论文第29页各个模型的网格划分数目如表3一6所示。由于各个模型所取边界不以划分网格的模型结构及面积都有所不同，故网格数目有所差别。表3一6模型的网格数划分网网网格节节定义节节单元数数定义单单点点点数数点数数数元数数444片永磁磁9577795777180444180444体体结构构构构构构(((模型1)))))))))))888片永磁磁7544475444142666142666体体结构构构构构构(((模型2)))))))))))
【参考文献】：
期刊论文
[1]ANSYS在电梯用变频调速永磁同步电动机设计中的应用[J]. 张式勤,郑玉玺,吴建华,马晓鹏. 电机技术. 2003(03)
[2]超高速比例电磁铁控制技术的研究[J]. 秦剑,于兰英,王国志,邓斌,柯坚. 机床与液压. 2003(02)
[3]直线式高速伺服阀的研究与开发[J]. 秦剑,于兰英,王国志,邓斌,柯坚. 机床与液压. 2003(01)
[4]核磁共振测井系统中主要电磁场问题的探讨[J]. 赵岩松,张一鸣,夏平畴. 电工技术学报. 1999(05)
[5]永磁向心轴承承载能力与刚度的计算[J]. 谭庆昌,刘明洁,孟慧琴,修世超. 摩擦学学报. 1994(04)
[6]永磁轴承磁化方向的研究[J]. 谭庆昌,孟慧琴,修世超,彭履忠. 兵工学报. 1993(02)
[7]有限元方法[J]. 冯康. 数学的实践与认识. 1974(04)
本文编号：3506261
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电一机转换元件实物图
3.3.1不同形状永磁体结构的电一机转换元件分析为了确定模型，本文首先分析的两种模型是:模型1为4片永磁体内嵌式结构，模型2为8片永磁体内嵌式结构。它们的结构图如图3一3和图3一4。结构尺寸参照西南交大新型驱动技术中心开发的超高速比例阀电一机转换元件的结构尺寸进行设计。它们各自的结构参数见表3一5。图3一34片永磁体内嵌式结构图3一48片永磁体内嵌式结构在电一机转换元件中推力输出的各项特性主要依赖两个因素:①气隙磁通;②线圈电流的大小。所以对于网格密度，本文作了如下考虑:永磁体的磁场和工作气隙磁场地位相对重要，因此它们内部的网格密度较大;壳体在磁场分析中占次要地位，因此壳体区域的网格密度较小;壳体的相对磁导率很大，故忽略电一机转换元件周围空气中的漏磁。两种结构的网格结构见图3一5。表3一5电一机转换元件的结构参数~~~一.器~~~~8片永磁磁4片永磁磁体体体结构构体结构构永永磁体内径中.(mm)))22222222永永磁体外径中:(mm)))30003000永永磁体磁化方向长度h。(mm)))8888
西南交通大学硕士研究生学位论文第29页各个模型的网格划分数目如表3一6所示。由于各个模型所取边界不以划分网格的模型结构及面积都有所不同，故网格数目有所差别。表3一6模型的网格数划分网网网格节节定义节节单元数数定义单单点点点数数点数数数元数数444片永磁磁9577795777180444180444体体结构构构构构构(((模型1)))))))))))888片永磁磁7544475444142666142666体体结构构构构构构(((模型2)))))))))))
【参考文献】：
期刊论文
[1]ANSYS在电梯用变频调速永磁同步电动机设计中的应用[J]. 张式勤,郑玉玺,吴建华,马晓鹏. 电机技术. 2003(03)
[2]超高速比例电磁铁控制技术的研究[J]. 秦剑,于兰英,王国志,邓斌,柯坚. 机床与液压. 2003(02)
[3]直线式高速伺服阀的研究与开发[J]. 秦剑,于兰英,王国志,邓斌,柯坚. 机床与液压. 2003(01)
[4]核磁共振测井系统中主要电磁场问题的探讨[J]. 赵岩松,张一鸣,夏平畴. 电工技术学报. 1999(05)
[5]永磁向心轴承承载能力与刚度的计算[J]. 谭庆昌,刘明洁,孟慧琴,修世超. 摩擦学学报. 1994(04)
[6]永磁轴承磁化方向的研究[J]. 谭庆昌,孟慧琴,修世超,彭履忠. 兵工学报. 1993(02)
[7]有限元方法[J]. 冯康. 数学的实践与认识. 1974(04)
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