陈海燕[1]2000年在《螺管式步进比例电磁铁的设计计算》文中认为作为一种新型的比例控制元件，步进比例电磁铁广泛地应用于液压传动、气压传动、自动控制等领域。它能把电能转换成机械能，并且可使输出的力或位移按比例地、连续地随控制信号变化。由于它具有体积小、操作简单、价格低廉、无油气污染等优点，故而在很多领域都得到了广泛应用。 本文的主要内容是对螺管式步进比例电磁铁磁场的电磁吸力产生机理、结构形式、电磁吸力数值计算和参数优化设计等进行分析研究。为了使衔铁可作长行程的往复直线运动，在结构上采用无挡铁式的螺管电磁铁，这样电磁吸力主要由漏磁通产生。由麦克斯韦电磁力公式可推知：力的大小和方向与漏磁通的方向有很大的关系，通过在衔铁和轭铁上开一些槽来改变漏磁通的方向可以得到比较大的电磁吸力；另外，本文还对影响电磁吸力的其它因素：轭铁半径、衔铁半径、槽的尺寸及形状等进行了正交优化试验，弄清了各因素对电磁吸力的影响程度，进一步应用Tabu搜索法对各因素进行全局优化，得出各参数最优组合方案，并经工厂实践检验，结果较理想。 本文还对电磁铁的动态特性，也即对整个步进运动过程中电磁吸力、运动速度、位移等与运动时间之间的关系进行了计算分析，以便工厂可以更好地对电磁铁的通电时间、运动过程进行控制。
张剑军[2]2000年在《螺管式步进比例电磁铁的控制研究》文中认为步进比例电磁铁是一种新型的比例控制执行元件，它可将电能转换成机械能，并且可使输出的力或位移按比例地、连续地随控制信号变化。由于它具有体积小、操作简单、价格低廉、无油汽污染等优点，因而可在液压传动、气压传动、数控机械、自动控制等很多领域得到广泛的应用。 本文在对螺管式步进比例电磁铁的动静特性特别是对频率特性进行分析的基础上，对其控制系统进行了深入研究。本文将步进电机的控制理论引入步进比例电磁铁的控制之中，通过分析和研究其基本工作状态的特征，对振荡和失步产生的机理及原因进行了论述，提出了用电子方法进行阻尼的解决办法。改进和完善了螺管式步进比例电磁铁原有的控制方法，提高了其功率和频率特性，拓宽了应用领域。此外，对步进比例电磁铁控制系统的原理和特性以及控制程序设计的方法进行了较为详尽的论述。
董天宇[3]2015年在《螺管式电磁铁在异步组合式接触器上的应用》文中研究指明目前，智能电器的发展十分迅速，作为使用广泛的控制电器，交流接触器的智能化程度却十分缓慢。交流接触器的智能化主要是增加交流接触器的使用寿命。由于交流接触器在使用过程中往往需要快速闭合以及分断大电流，所以在交流接触器的分断时产生的电弧以及吸合时产生的弹跳是影响其电寿命的主要因素。目前交流接触器的智能化产品采用的方法大多无法实现合闸时速度的控制以及分断时三相触点零电流分断。对此本文采用的异步组合式接触器通过对每相触头分别进行闭环定相控制：通过对于其位移实行闭环控制可以实现分合闸过程中对于触头的速度控制，消除触头弹跳等因素对接触器寿命的影响；通过对于每相触头的独立控制可以实现较理想的三相过零分断。本文进行了以下几方面研究：首先，根据相关文献，提出三种设计方案，分别是螺管式步进比例电磁铁设计方案，步进电磁铁开环控制设计方案，螺管式电磁铁闭环控制设计方案。通过对于这三种设计方案综合分析各个方案的可行性，经济性，可靠性，以及分析其方案的优缺点。最后选择螺管式电磁铁闭环控制方案。其次，本文设计了以螺管式电磁铁作为接触器的电磁机构，查阅资料设计了螺管式电磁铁的具体结构参数，通过详细的分析，以及公式推导，推导出所需要的电磁吸力，计算出了电磁系统的控制电路参数。然后，建立了螺管式电磁铁的动态方程，并通过建立运动过程的限位模型形成整个电磁机构的动态过程模型。在Simulink上建立的具体的动态方程，并且建立了该电磁系统的开环控制仿真模型，并进行仿真分析。对于该电磁机构设计建立了整个系统的位移控制闭环控制系统，并通过PID控制器进行调节，最后对该系统的合闸过程以及分闸过程分别讨论规划。分别实现了该系统的无弹跳合闸及快速分闸过程。最后，根据异步组合式接触器的无弧分断的控制方法的不同，采用自适应零电流控制方法，将初始延时时间设定为5ms，并通过软件调节延时时间，根据检测电流大小确定是否采用该延时时间。从而实现了交流接触器的三相过零分断。
陈海燕, 杨庆新, 刘素贞[4]2000年在《螺管式步进比例电磁铁的设计计算》文中研究表明对螺管式步进比例电磁铁结构的优化设计和动态特性进行了研究．采用无挡铁式的螺管电磁铁，力主要由漏磁通产生．由麦克斯韦电磁力公式推知，力的大小与漏磁通的方向有一定的关系，在街铁和轭铁上开一些槽可以改变漏磁通的方向得到比较大的力．另外，采用正交优化和TABU搜索法对影响力的轭铁直径、衔铁直径、槽的尺寸等进行了优化研究，得出了最终结果．
胡松涛[5]2012年在《基于LabVIEW的比例电磁铁动静态性能测试系统研究》文中进行了进一步梳理电液比例技术已经广泛应用于国民经济的各个行业,比例电磁铁作为电液比例系统中的电-机械转换器件,其特性对电液比例控制元件和系统具有重大的影响。比例电磁铁的性能受很多因素影响,因此在对其性能进行研究时,测试手段往往显得更加重要和有效。本课题是在分析前人研制电磁铁测试系统的基础上,结合传感器技术和控制技术,搭建了一个快速、高效的测试系统,并且能够对动静态测试进行快速切换。在论文中不但对比例电磁铁动静态性能进行了测试,而且对电磁铁进行了建模,对其动态特性进行了仿真,主要内容如下：第一章,概述了电液比例技术的发展过程,比例电磁铁的结构及原理,比例电磁铁测试系统的研究现状,阐述了课题的研究意义和主要研究内容及难点。第二章,分析了比例电磁铁的主要性能曲线及其参数,提出了系统的机械结构总体设计方案和测控原理设计方案。第三章,主要讨论了机械结构各部分功能的实现设计,并且对系统进行了有限元仿真,证明了机械结构设计的合理性。第四章,主要讨论了测控原理各部分的实现设计,主要是高速采集和稳态控制的同步设计和LabVIEW调用WINDOWS的动态链接库(DLL)文件的实现。第五章,主要介绍了测试系统的测试功能,并且利用MATLAB软件对比例电磁铁的动态特性进行了分析。第六章,总结全文的研究工作,并提出下一步的研究改进方向。
胡鹏翔[6]2016年在《高压共轨系统中比例电磁铁的设计与仿真》文中指出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。
赵继国[7]2016年在《直流比例电磁铁结构参数对其静态及瞬态特性的影响》文中指出直流比例电磁铁作为电液比例阀最常用的关键电气-机械转换元件,其性能好坏直接影响电液比例阀的工作特性。本文以常用液压阀用比例电磁铁为研究对象,利用Ansoft有限元仿真软件,对其关键零部件的材料、结构和尺寸对比例电磁铁静态特性和瞬态特性的影响进行了全面的仿真计算与分析。通过实验验证了电磁铁仿真的计算结果。论文的主要内容:第一章,阐述了比例电磁铁静态特性和瞬态特性研究的背景和意义;概述了国内外关于比例电磁铁设计、优化及静态、瞬态特性仿真分析与测试的现状,同时,介绍了磁性材料的分类及研究现状。第二章,介绍了比例电磁铁的结构及工作原理、电磁场基础知识及基本理论和比例电磁铁常用的研究方法,详细阐述了利用Ansoft有限元仿真软件进行比例电磁铁静态特性仿真计算的步骤,并建立了比例电磁铁有限元仿真的模型。第三章,利用Ansoft有限元仿真软件,仿真分析了比例电磁铁衔铁磁性材料、盆口几何形状及结构参数、隔磁环长度及后隔磁角大小、线圈安装位置、衔铁结构及尺寸参数和隔磁片结构参数等对比例电磁铁位移-力特性的影响;搭建电磁铁实验系统,对某公司电磁铁进行了仿真与实验研究,结果表明,仿真结果与实验结果吻合。从而验证了Ansoft有限元仿真软件对电磁铁仿真计算的可靠性,因此,本论文仿真得到的电磁铁静态仿真结果对工程实际具有重要意义。第四章,详细阐述了利用Ansoft有限元仿真软件进行比例电磁铁瞬态仿真的步骤,介绍了电磁铁的时间特性,利用Ansoft有限元仿真软件,仿真了磁场随时间的变化,并仿真分析了比例电磁铁线圈电压、线圈电阻、线圈电感和衔铁材料对其电磁力-时间特性、线圈电流-时间特性、衔铁位置-时间特性、衔铁速度-时间特性的影响。最后,对本论文主要的研究工作和成果进行了总结,并对本课题仍需要不断完善和进一步研究的内容做了展望。
参考文献：
[1]. 螺管式步进比例电磁铁的设计计算[D]. 陈海燕. 河北工业大学. 2000
[2]. 螺管式步进比例电磁铁的控制研究[D]. 张剑军. 河北工业大学. 2000
[3]. 螺管式电磁铁在异步组合式接触器上的应用[D]. 董天宇. 沈阳工业大学. 2015
[4]. 螺管式步进比例电磁铁的设计计算[J]. 陈海燕, 杨庆新, 刘素贞. 河北工业大学学报. 2000
[5]. 基于LabVIEW的比例电磁铁动静态性能测试系统研究[D]. 胡松涛. 浙江大学. 2012
[6]. 高压共轨系统中比例电磁铁的设计与仿真[D]. 胡鹏翔. 合肥工业大学. 2016
[7]. 直流比例电磁铁结构参数对其静态及瞬态特性的影响[D]. 赵继国. 兰州理工大学. 2016