以某電磁閥為研究對(duì)象,使用ANSYS Maxwell軟件對(duì)基于三維磁場(chǎng)的電磁閥所受到的電磁力進(jìn)行計(jì)算,分析氣隙寬度和驅(qū)動(dòng)電流對(duì)電磁力的影響,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,動(dòng)鐵芯所受電磁力隨驅(qū)動(dòng)電流的增大而增大,隨氣隙寬度的增大而減小,建議選取驅(qū)動(dòng)電流/氣隙寬度為0.71 A/1.0mm;仿真結(jié)果誤差在±8%以內(nèi),可為電磁閥的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖1四面體單元

四面體單元的4個(gè)頂點(diǎn)I,J,K,L的坐標(biāo)可以分別設(shè)為（xi,yi,zi),(xj,yj,zj),(xk,yk,zk）和（xl,yl,zl），按照坐標(biāo)給出各頂點(diǎn)的場(chǎng)量表達(dá)式[5],式中a,b,c和d為待定參數(shù)，需要通過4個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)值及其對(duì)應(yīng)的場(chǎng)量求解該方程組得到。

圖2電磁閥3D模型及剖視圖

幾何建模完成后導(dǎo)出為．step格式，再導(dǎo)入ANSYSMaxwell軟件建立有限元模型，如圖3所示。有限元模型一共包含308067個(gè)四面體單元，為保證計(jì)算精度，對(duì)閥件通電時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最高的動(dòng)鐵芯和吸引子進(jìn)行局部加密處理，這2個(gè)部件占用的單元數(shù)為142692個(gè)。圖3電磁閥有限....

圖3電磁閥有限元模型

圖2電磁閥3D模型及剖視圖2.2邊界條件設(shè)置

圖4不同驅(qū)動(dòng)電流下電磁力隨氣隙寬度變化的仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

圖4所示為不同驅(qū)動(dòng)電流下，電磁力仿真結(jié)果和計(jì)算結(jié)果隨氣隙寬度變化的對(duì)比。可以看出，仿真結(jié)果與試驗(yàn)趨勢(shì)完全一致，仿真結(jié)果的誤差在±8%以內(nèi)，仿真計(jì)算的可靠性和準(zhǔn)確性得到驗(yàn)證，后續(xù)設(shè)計(jì)開發(fā)中可以利用仿真分析指導(dǎo)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。4方案選擇

本文編號(hào)：4004111