電磁閥設(shè)計(jì)中電磁力的工程計(jì)算方法

1、 第1期 婁路亮等 電磁閥設(shè)計(jì)中電磁力的工程計(jì)算方法 45 a）磁力線分布 b）磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 分布 圖 7 不考慮導(dǎo)磁材料的非線性得到的計(jì)算結(jié)果 表5 工作狀態(tài) 24V、 20、 氣隙 0.5 mm 實(shí)測(cè)值 Kf2.5 117.6 303.6 Kf3.5 154.9 Kf4.5 93.7 93.97 計(jì)算電磁力與實(shí)測(cè)數(shù)值比較 有限元法 磁路分割法 線性模型 165.8 非線性模型 118.6 經(jīng)驗(yàn)公式 通過(guò)表 5 的對(duì)比結(jié)果可以看出：采用非線性有限 元模型計(jì)算得到的電磁力與實(shí)測(cè)值之間的誤差最小， 采用有限元方法同時(shí)可以得到整個(gè)空間的磁力線分 布、磁路各處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，有利于磁力計(jì)算與磁 路

2、優(yōu)化。 分布，計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性也最高，適合在工程設(shè)計(jì)與 優(yōu)化中推廣使用。 通過(guò)對(duì)型號(hào)產(chǎn)品的分析，發(fā)現(xiàn)套筒對(duì)磁路磁阻影 響較大，如果能夠?qū)?dǎo)磁材料與非導(dǎo)磁材料連接到一 起，降低磁路的非氣隙處磁阻，可以優(yōu)化電磁鐵結(jié)構(gòu)。 參 考 文 獻(xiàn) 3 結(jié) 論 本文介紹了 3 種工程上常用的計(jì)算電磁鐵吸力的 計(jì)算方法，就方法的難易程度來(lái)講，經(jīng)驗(yàn)公式估算最 為簡(jiǎn)單，但是估算精度受參數(shù)選取影響非常大， 對(duì)于有豐富電磁鐵設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員可以采用；而 磁路分割法物理意義明確，關(guān)鍵需要準(zhǔn)確估算磁路各 處的磁導(dǎo)及磁通，該方法能夠確定磁勢(shì)降低的主要部 位，可以在電磁鐵設(shè)計(jì)初期進(jìn)行磁力估算，缺點(diǎn)是不 能考慮磁性材料的非線性特

3、征及精確計(jì)算磁阻及漏 磁；有限元方法能夠考慮磁性材料的非線性特征，能 夠較為精確地計(jì)算出漏磁效應(yīng)及整個(gè)磁路空間的磁場(chǎng) 1 林其壬，趙佑民. 磁路設(shè)計(jì)原理M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，1987. 2 李泉鳳. 電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算與電磁鐵設(shè)計(jì)M.北京： 清華大學(xué)出版社， 2002. 3 錢家驪. 電磁鐵吸力公式的討論J.電工技術(shù)，2001（1）：59-60. 4 安琳，劉志珍，趙琳. 電磁閥的有限元法磁場(chǎng)分析及吸力計(jì)算J.山東大 學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版），2004，34（6）：27-31. 5 付文智，李明哲，鄧玉山. 直流電磁鐵磁場(chǎng)和牽引力的數(shù)值模擬J.機(jī)械 學(xué)報(bào)，2005，36（2）：100-103. 6 Tao G Chen, HY He ZB. Optimal design of the magnetic field of a high-speed response solenoid valveJ. Journal of Mat