基于有限元的汽車起動機(jī)電磁開關(guān)建模及其特性研究.pdf

1、電磁開關(guān)作為汽車起動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能優(yōu)劣對整車的可靠性有直接影響。目前在電磁開關(guān)產(chǎn)品開發(fā)方面，國內(nèi)還缺乏完全自主的設(shè)計(jì)能力，各個(gè)參數(shù)對產(chǎn)品性能的影響規(guī)律沒有完全掌握，依靠以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)較多，因而產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期較長。本文借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對電磁開關(guān)進(jìn)行建模仿真，重點(diǎn)研究電磁開關(guān)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，從而為工程設(shè)計(jì)提供理論參考。
　　首先，論文介紹了電磁開關(guān)的典型結(jié)構(gòu)及工作原理，并分析了電磁吸力特性與彈簧反力特性。列舉了三種常用的

2、電磁力計(jì)算方法，并總結(jié)了各種方法的特點(diǎn)。針對普通磁路分析法計(jì)算精度不高的問題，采用了一種改進(jìn)磁路分析法，進(jìn)行了產(chǎn)品實(shí)例分析，并對算法的改進(jìn)效果進(jìn)行了驗(yàn)證。其次，論文展示了利用Ansoft軟件對公司現(xiàn)有電磁開關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行有限元建模的流程，并對建模過程需要注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)介紹?？紤]到設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)磁飽和和磁浪費(fèi)的情況，對電磁開關(guān)的磁場分布情況進(jìn)行了簡要分析，給出了平均磁密的計(jì)算方法。然后，論文分別采用基于Ansoft的有限元法和基于sim

3、ulink的改進(jìn)磁路分析法對電磁開關(guān)的靜態(tài)特性進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了有限元法和磁路分析法的優(yōu)缺點(diǎn)，工程設(shè)計(jì)中可以視實(shí)際情況擇優(yōu)選擇。最后，論文還從電磁開關(guān)的數(shù)學(xué)模型入手，分析了它的動態(tài)過程，并對響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了理論計(jì)算。分別在Ansoft和MATLAB/simulink軟件環(huán)境下，對電磁開關(guān)的動態(tài)特性進(jìn)行了仿真，得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并研究了關(guān)鍵參數(shù)對電磁開關(guān)動態(tài)特性的影響規(guī)律。論文結(jié)尾對電磁開關(guān)帶載工況的動態(tài)特性進(jìn)行了簡要分析，將仿真曲線與