SR電磁閥磁場的有限元分析.pdf

1、電磁閥利用通電線圈激磁產(chǎn)生電磁力,驅(qū)動閥芯運動以開啟或關閉閥,是自動控制領域重要的執(zhí)行部件.電磁力和功率消耗是電磁閥非常重要的技術指標.合理的電磁閥設計應當既保證電磁閥有足夠的吸力以保證其正常、可靠地工作,又要使其功率消耗盡量少,以提高其經(jīng)濟性.該文介紹了有限元法的發(fā)展歷史,詳細推導了二維靜態(tài)有限元法的公式,在此公式的基礎上推導了以矢量磁位為未知量的渦流場有限元方程,并對有限元法的存儲和求解也做了介紹.以電磁閥為研究對象,建立了其有限元

2、模型.該模型的激勵源可以是電壓也可以是電流,在電磁閥校核時,采用外加的電流源,而在電磁閥設計時采用電壓源,這時必須加上電壓約束條件.并且給出磁場和電磁力的計算公式.電磁閥磁場分析程序基于Windows的圖形界面,主要包括三個模塊:前處理即VB界面模塊;電磁場計算模塊,采用FORTRAN語言編寫;后處理模塊,采用Matlab的界面和圖形處理功能.每一個模塊都給出了程序流程框圖,以及一些必要的輸入輸出文件.利用VB和Matlab的一些新特性

3、構造的界面直觀,便于維護,提高設計效率.軟件可以通過選擇不同的導線線徑和匝數(shù),分析交、直流SRS1或SRS2閥的磁場分布,計算各個部件的損耗以及電磁力等.利用新建的電磁閥有限元模型,對兩個實際例子的磁場做了精確的分析.電磁力的計算值與測試結果進行了比較,誤差保護在5﹪以下,比手算公式要精確的多.通過分析得出,直流閥和交流閥在導磁板和鐵心接合處磁密較大,容易導致過熱.當保持匝數(shù)不變時,兩種閥的功耗都隨著線徑的增大而大幅度減小,而電磁力基本