高压共轨系统中比例电磁铁的设计与仿真
本文选题:比例电磁铁 + 磁路 ; 参考:《合肥工业大学》2016年硕士论文
【摘要】:本文以高压共轨系统中使用的比例电磁铁为研究对象,运用磁路的基本定律、电磁铁的三个基本方程对电磁铁吸力计算公式和动、静态特性数学模型进行推导分析。根据经验设计法初步设计了比例电磁铁的相关结构参数,并在ANSYS Maxwell中建立了有限元模型,对其进行静态磁场分析和瞬态磁场分析,并根据仿真结果,结合多指标正交试验,提出关键结构参数的优化方案。通过经验设计与有限元法相结合的方法,对比例电磁铁进行仿真、设计,可有效改善电磁铁的特性,为其它电磁铁的设计与研究提供了参考。(1)综合运用磁路的基本定律,应用磁路与电路相似的原理,建立了比例电磁铁等效磁路模型。在三个基本方程的基础上推导出比例电磁铁的动态特性数学模型,并给出了比例电磁铁无负载条件下的系统传递函数方框图及传递函数。(2)综合运用电磁学、运动学、电磁铁设计理论,采用经验设计法对比例电磁铁进行初步设计,得到比例电磁铁相关结构参数。(3)利用ANSYS Maxwell有限元软件建立了有限元模型,通过参数化仿真,得到了比例电磁铁关键参数对力一位移曲线的影响,并建立了瞬态仿真模型,通过瞬态场分析得到了铁芯运动相关参数和该比例电磁铁的动态响应时间。(4)设计了比例电磁铁的三因素四水平三指标的正交试验,通过对正交表的方差分析和多指标对比平衡分析,得到了较优的电磁铁参数组合方案为:上隔磁角取35°,铁芯直径取21 mm,隔磁环位置取4.5mm。对优化后的比例电磁铁模型的静态特性进行了分析,得到了较优的力一位移特性曲线。
[Abstract]:In this paper, the proportional electromagnet used in the high voltage common rail system is taken as the research object. The calculation formula and the mathematical model of the dynamic and static characteristics of the electromagnet are deduced and analyzed by using the basic laws of magnetic circuit and three basic equations of the electromagnet. Based on the empirical design method, the relative structural parameters of proportional electromagnet are preliminarily designed, and the finite element model is established in ANSYS Maxwell, and the static magnetic field and transient magnetic field are analyzed. The optimization scheme of key structural parameters is proposed. By combining the empirical design with the finite element method, the simulation and design of the proportional electromagnet can effectively improve the characteristics of the electromagnet and provide a reference for the design and research of other electromagnets. The equivalent magnetic circuit model of proportional electromagnet is established by using the principle of similar magnetic circuit and circuit. On the basis of three basic equations, the mathematical model of dynamic characteristics of proportional electromagnet is derived, and the block diagram of system transfer function and transfer function. In the theory of electromagnet design, the proportional electromagnet is designed preliminarily by experience design method, and the relative structure parameter of proportional electromagnet is obtained. The finite element model is established by using ANSYS Maxwell finite element software, and the parametric simulation is carried out. The influence of the key parameters of proportional electromagnet on the force-displacement curve is obtained, and the transient simulation model is established. Based on the transient field analysis, the parameters related to the core motion and the dynamic response time of the proportional electromagnet are obtained. The orthogonal test of three factors, four levels and three indexes of the proportional electromagnet is designed. Based on the variance analysis of orthogonal table and the comparative balance analysis of multiple indexes, the optimum combination scheme of electromagnet parameters is obtained as follows: the upper magnetic separation angle is 35 掳, the diameter of iron core is 21 mm, and the position of magnetic isolation ring is 4.5 mm. The static characteristics of the optimized proportional electromagnet model are analyzed and the optimum force-displacement characteristic curve is obtained.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U464.172
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 尤丽华;安伟;李鸿怀;寇伟;王亚伟;;高压共轨系统高压泵试验台轨压控制方法[J];江苏大学学报(自然科学版);2010年04期
2 陈海龙;欧阳光耀;张静秋;;增压式高压共轨系统性能研究[J];小型内燃机与摩托车;2011年01期
3 ;高压共轨系统试验台的研究开发(三等奖)[J];内燃机与配件;2011年12期
4 陈海龙;欧阳光耀;邓志明;高浩鹏;;增压式高压共轨系统性能试验控制系统软硬件设计[J];内燃机工程;2013年03期
5 Jonathan Walker ,赵萍;高压共轨系统的开发[J];国外内燃机车;2004年03期
6 王艳萍;杨卫平;酒建刚;宋玉平;杨广军;;柴油机高压共轨系统电控单元的硬件设计[J];拖拉机与农用运输车;2013年06期
7 宋国民,李骏,胡林峰,欧阳明高;高压共轨系统压力采样及其故障模式研究[J];现代车用动力;2005年02期
8 ;Scania公司欧Ⅴ排放技术[J];柴油机设计与制造;2007年04期
9 陈海龙;欧阳光耀;张静秋;唐开元;;增压式高压共轨系统性能试验研究[J];内燃机工程;2012年01期
10 董尧清;顾萌君;纪丽伟;邹龙;;提高柴油机高压共轨系统高压泵泵油能力的研究[J];内燃机工程;2006年05期
相关会议论文 前1条
1 朱忠攀;邵达;杜爱民;梁昆;顾佳敏;;柴油机高压共轨系统的可靠性分析方案[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
相关重要报纸文章 前10条
1 本报记者 俞凌琳;国Ⅲ标准遭遇“垄断门” 不堪重负市场恐现造假潮[N];21世纪经济报道;2009年
2 本报记者 胡启林;博世推出低价共轨系统意在扩大市场份额[N];中国工业报;2008年
3 本报记者 史宝华;应对路线之争 博世扩能降价[N];21世纪经济报道;2008年
4 北京大学政府管理学院、企业与政府研究所 路风 封凯栋 曹崴;“无油所”:自主的创新之路[N];工人日报;2006年
5 记者 郭江涛;潍柴蓝擎发动机实现产销12万台[N];中国企业报;2009年
6 史宝华;国Ⅲ来临本土企业有望突破技术围墙[N];现代物流报;2008年
7 本报记者 梅振;平台化、模块化是重卡发展的未来Platform and Modularization is the Future of Heavy Duty Truck[N];机电商报;2008年
8 本报记者 赵建明;新风集团给高端柴油机安上“中国心”[N];辽宁日报;2011年
9 课题组负责人:路风 课题组成员:封凯栋 曹崴;超脱短期商业活动 专注技术研发[N];中国工业报;2006年
10 ;技术依赖只会导致中国企业丧失组织独立性[N];中国工业报;2006年
相关硕士学位论文 前10条
1 钱李龙;喷油器入口压力波动及喷油控制研究[D];北京理工大学;2015年
2 臧彦斌;柴油机共轨系统高压蓄压泵的建模仿真及试验研究[D];上海交通大学;2012年
3 吕晓辰;高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化[D];北京交通大学;2016年
4 胡鹏翔;高压共轨系统中比例电磁铁的设计与仿真[D];合肥工业大学;2016年
5 高献坤;柴油机高压共轨系统模拟计算与仿真[D];河南农业大学;2005年
6 陆方迪;高压共轨系统轨内压力波动特性的仿真研究[D];北京交通大学;2012年
7 吴庆林;柴油机高压共轨系统喷油量的控制方法研究[D];重庆理工大学;2012年
8 李刚;高压共轨系统高压泵的设计开发[D];上海交通大学;2006年
9 于建锋;柴油机高压共轨系统电控单元开发[D];浙江大学;2005年
10 颜松;柴油机高压共轨系统压力动态特性模拟[D];浙江大学;2005年
,本文编号:1880191
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/1880191.html