基于MAXWELL的电磁阀仿真分析
基于Ansoft Maxwell的电磁阀驱动优化
基于Ansoft Maxwell的电磁阀驱动优化作者：杨琪杨凯王刚曾云刘洪材刘诗凡吴春林来源：《成都工业学院学报》2019年第02期射系统供油稳定性的重要保证，其中驱动电压的大小是电磁阀响应时间长短的主要影响因素。
通过 Ansoft Maxwell 进行磁场的仿真可以计算得出线圈匝数、驱动电压、驱动电流与电磁力、响应时间的关系，从而优化选出线圈匝数与驱动电流和驱动电压的最佳组合。
关键词：电磁阀;电控燃油喷射系统;线圈匝数;驱动;响应时间中图分类号：TK422 文献标志码：A文章编号：2095-5383（2019）02-0034-04Abstract：The electromagnetic valve is a key component that determines the performance of diesel electronic control fuel injection system. The fast response characteristic of the electromagnetic valve is an important guarantee for the fuel supply stability of the fuel injection system. The magnitude of the driving voltage is the main influence factor of the response time of the electromagnetic valve. The simulation of the magnetic field through Ansoft Maxwell can calculate the relationship between the number of coil turns， the drive voltage， the drive current and the electromagnetic force， and the response time， so that the optimum combination of the number of coil turns， the drive current and the drive voltage can be obtained.Keywords：electromagnetic valve; electronic control fuel injection system; coil turns; drive; response time隨着车辆行业的迅速发展，对柴油机性能的要求越来越高。
基于Ansys_Maxwell的电磁式磁滞张力器仿真分析
第一作者简介:王庆东(１９９５ )ꎬ男ꎬ安徽六安人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为智能机电系统ꎮＤＯＩ:１０.１９３４４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０２２.０１.０３２基于ＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌ的电磁式磁滞张力器仿真分析王庆东ꎬ夏港东ꎬ秦浩杰ꎬ周文聪ꎬ张昊(南京航空航天大学机电学院ꎬ江苏南京２１００１６)摘㊀要:介绍一种磁滞张力器的结构和工作原理ꎬ借助ＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌ软件的静态㊁瞬态场求解器对张力器的磁场分布进行了数值计算ꎬ得到了张力器内部的磁力线走向以及转子表面的磁感应强度分布云图ꎬ研究了电流㊁磁极相对角度㊁气隙等参数对磁滞转矩大小的影响ꎮ遵循单一变量原则ꎬ得出各影响因素在各自变化范围内的最优解ꎬ为后续对该类型张力器的设计制造与升级优化提供了依据ꎮ关键词:电磁式ꎻ张力ꎻ磁滞转矩ꎻ仿真中图分类号:ＴＳ１０３.８㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀文章编号:１６７１￣５２７６(２０２２)０１￣０１２４￣０４ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＨｙｓｔｅｒｅｓｉｓＴｅｎｓｉｏｎｅｒＢａｓｅｄｏｎＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌＷＡＮＧＱｉｎｇｄｏｎｇꎬＸＩＡＧａｎｇｄｏｎｇꎬＱＩＮＨａｏｊｉｅꎬＺＨＯＵＷｅｎｃｏｎｇꎬＺＨＡＮＧＨａｏ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００１６ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｔｅｎｓｉｏｎｅｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.ＴｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｅｒꎬｗｉｔｈｔｈｅｈｅｌｐｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎｄｔｒａｎｓｉｅｎｔｆｉｅｌｄｓｏｌｖｅｒｏｆＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌｓｏｆｔｗａｒｅꎬｉｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｌｏｕｄｍａｐｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｔｒｅｎｄｉｎｔｅｎｓｉｏｎｅｒａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎｏｎｒｏｔｏｒｓｕｒｆａｃｅｉｓａｂｔａｉｎｅｄ.Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｒｒｅｎｔꎬｍａｇｎｅｔｉｃｐｏｌｅｒｅｌａｔｉｖｅａｎｇｌｅꎬａｉｒｇａｐａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｖｅｒｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｔｏｒｑｕｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄ.Ｂｙｆｏｌｌｏｗｉｎｇｔｈｅｓｉｎｇｌｅｖａｒｉａｂｌｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎬｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｗｉｔｈｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎｉｓｏｂｔａｉｎｅｄꎬｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｄｅｓｉｇｎｉｎｇꎬｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｎｓｉｏｎｅｒｓｏｆｔｈｅｓａｍｅｔｙｐｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃꎻｔｅｎｓｉｏｎꎻｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｔｏｒｑｕｅꎻｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ０㊀引言在纺织加工过程中ꎬ纱线张力是一个十分重要的参数ꎬ从纺纱到织造的各个工序ꎬ张力的大小和稳定直接关系到产品质量㊁生产效率以及后续加工的顺利进行[１]ꎮ因此ꎬ纱线张力器成为控制纱线张力必不可少的装置ꎮ目前市售的纱线张力器以机械式为主ꎬ常见的有空气阻尼式以及油阻尼式ꎬ如图１所示[２]ꎮ相比较而言ꎬ传统的机械式纱线张力器往往具有结构简单㊁维修和操作方便等诸多优点ꎬ然而其缺点也尤为明显ꎬ如:１)张力控制精度低ꎬ一致性差ꎻ２)张力器工作过程中始终与纱线产生摩擦ꎬ容易损伤纱线ꎻ３)自动化程度低ꎬ无法由计算机进行控制ꎮ为满足纺织行业不断提高的标准要求ꎬ纱线张力器逐渐朝着自动化㊁智能化方向发展ꎮ近年来国外出现了一种高档纺织机械 电磁式磁滞纱线张力器[３－５]ꎮ相较于传统机械式张力器而言ꎬ该张力器的最大特点是可以通过计算机对纱线张力进行实时的㊁连续的调节ꎮ由于采用计算机进行控制ꎬ既可以灵活地对单根纱线的张力进行控制ꎬ也可以实现大范围的群控[６]ꎮ此外ꎬ该张力器还可以连接到非接触式张力监测系统ꎬ从而实现对纱线张力的闭环控制ꎬ因而具有广阔的应用前景[７]ꎮ本文立足于国内外相关理论研究成果ꎬ借助有限元分析方法对该类型张力器的特性进行研究ꎬ为其日后在国内市场的广泛应用奠定了基础ꎮ(a) /!K (b) !K图１㊀常见纱线张力器１㊀电磁式磁滞张力器的结构及原理电磁式磁滞张力器是基于电磁阻尼原理实现对纱线张力控制的[８]ꎬ其结构如图２所示ꎮ外部静壳体８将整个结构包裹在内ꎬ形成封闭的磁回路并同时隔绝外部磁场的干扰ꎮ磁芯５由具有高磁导率的软磁材料制成ꎬ聚集内部的磁场能量ꎮ转轴７在滚珠轴承３的支撑下ꎬ一端与抱线轮１固连ꎬ另一端通过法兰与转子６连接ꎮ励磁线圈４均４２１ 博看网 . All Rights Reserved.匀缠绕在线圈架上并将磁芯５包含在内侧ꎮ张力器工作时ꎬ线圈４通电ꎬ抱线轮在纱线的主动牵引下转动ꎮ另一端ꎬ由磁滞材料制成的转子６作为耗能元件被动旋转ꎬ消耗磁场能量ꎬ产生阻碍纱线运动的磁滞转矩ꎬ使纱线受到张力作用[９]ꎮ调整线圈４两端电压的大小即可改变磁滞转矩ꎬ实现对纱线张力大小的调节ꎮ线圈未通电时ꎬ转子在磁芯５间自由旋转ꎬ其阻力仅来源于轴承３处的摩擦力ꎮ128-1657843213-13-276548-2１ 抱线轮ꎻ２ 磁芯①ꎻ３ 轴承ꎻ４ 线圈ꎻ５ 磁芯②ꎻ６ 转子ꎻ７ 轴ꎻ８ 外壳ꎮ图２㊀电磁式磁滞张力器结构图该张力器的具体性能要求如表１所示ꎮ表１㊀张力器的性能要求名称具体参数输出力矩/(ｍＮ ｍ)１０~３０范围内线性可调力矩性质力矩恒定工作转速/(ｒ/ｍｉｎ)１０００２㊀仿真模型的建立分析电磁场问题时传统的方法是从模型中抽象出一个等效的磁路ꎬ再采用解析的方法分析其磁场ꎮ由于电磁式磁滞张力器的磁路较为复杂ꎬ这使得利用解析法研究其磁场较为困难[１０]ꎬ而有限元法的广泛应用为解决该类问题提供了极大的便利ꎮ本文以课题组研制的一款电磁式磁滞张力器为例ꎬ利用Ｍａｘｗｅｌｌ软件对该张力器进行仿真分析[１１]ꎮ由于张力器的结构不具有空间对称性ꎬ无法将三维磁场计算问题转化为二维来处理ꎬ因而需要建立完整的三维有限元模型[１２]ꎮ此外ꎬ为降低问题分析的复杂性ꎬ作出以下假设[１３－１４]ꎮ１)忽略转子的涡流效应和软磁材料(定子磁芯及外壳)的磁滞损耗ꎻ２)转子的转速保持不变ꎻ３)励磁绕组由空心圆柱体等效替代ꎬ绕组内部电流密度分布均匀ꎮ张力器的主要参数如表２所示ꎬ相关参数定义如图３所示ꎮ定子磁芯及外壳均选择具有高磁导率的电工纯铁ＤＴ４ꎬ励磁线圈定义为铜材料ｃｏｐｐｅｒꎬ选择ＦｅＣｒＣｏ材料作为转子材料并在软件内部将其定义为磁滞型材料ꎮ软件内部自带的材料库中并不包含ＤＴ４和ＦｅＣｒＣｏ材料ꎬ需要从外界导入两种材料的Ｂ－Ｈ曲线ꎮ由于忽略了涡流效应的影响ꎬ两种材料的电导率均设为０ꎮ线圈绕组安匝数设为３４２Ａꎬ指定求解域属性为空气ꎮ在瞬态场分析模块中ꎬ还需要额外定义运动区域ｂａｎｄꎬ将转子包含在内ꎬ并设置其绕ｚ轴转速为１０００ｒ/ｍｉｎꎮ此外ꎬ设置仿真时长为２０ｍｓꎬ计算步长为０.２ｍｓꎮ表２㊀张力器的主要参数转子外径Ｒ２/ｍｍ转子内径Ｒ１/ｍｍ转子厚度Δ/ｍｍ气隙大小Ｌｇ/ｍｍ磁极高度Ｈ/ｍｍ磁极角度α/(ʎ)磁极个数ｐ１５.７５４１.４０.４１.７７８HL gΔL gαR 1R 2D图３㊀相关参数定义３㊀仿真结果借助Ｍａｘｗｅｌｌ软件的静态磁场求解器ꎬ通过数值计算ꎬ得到了张力器内部磁感应强度分布ꎬ如图４所示ꎮ从图中可以看出ꎬ磁力线主要集中在张力器内部的磁性材料上ꎬ并依次穿过定子磁极㊁气隙㊁转子最终汇聚于张力器外壳ꎬ形成一个封闭的内部磁回路ꎮ图５为转子表面磁感应强度分布云图ꎮB [tesla]1.200 01.120 01.040 00.960 00.880 00.800 00.720 00.640 00.560 00.480 00.400 00.320 00.240 00.160 00.080 00.000 0图４㊀张力器磁感应强度分布及磁力线走向1.411 61.320 01.228 41.136 81.045 20.953 60.862 00.770 40.678 70.587 10.495 50.403 90.312 30.220 70.129 10.037 5B [tesla]图５㊀转子表面的磁感应强度分布云图图６所示为磁滞张力器的转矩输出曲线ꎮ从图中可５２１ 博看网 . All Rights Reserved.以看出ꎬ输出转矩在初始时刻有轻微震动ꎬ随着时间的推移ꎬ磁滞转矩的数值波动减小ꎬ趋于稳定ꎬ并最终稳定在３２ｍＮ ｍK /ms-$D -/(m N ·m )图６㊀磁滞转矩随时间变化曲线３.１㊀气隙对磁滞转矩的影响保持表１中其他参数不变ꎬ仅改变气隙大小ꎬ得到图７所示磁滞转矩与气隙的关系曲线ꎮ从图中可以看出ꎬ随着气隙的增加ꎬ磁滞转矩急剧减小ꎮ由图２可知ꎬ张力器的磁传导回路主要包含定子磁芯㊁气隙㊁转子以及外壳ꎮ而定㊁转子以及外壳都是由磁性材料制成的ꎬ其相对磁导率要远高于空气磁导率ꎬ故而磁场能量主要损失于气隙中ꎮ因此ꎬ在磁动势大小一定的情况下ꎬ磁回路中的气隙越大ꎬ其中的磁场能量损失也就越大ꎬ转子的磁通密度也必然减小ꎬ从而导致磁滞转矩减小ꎮ因此ꎬ理论上减小气隙可以提高磁滞转矩ꎬ但过小的气隙会对机械加工和装配提出更高的精度要求ꎬ使得零件的加工难度加大ꎬ特别是对转子的加工精度要求更高[１５]ꎮ故而需要综合考虑各方面因素ꎬ选择合适的气隙大小ꎮ-$D -/(m N ·m )!K /mm图７㊀气隙对磁滞转矩的影响３.２㊀电流对磁滞转矩的影响电流的大小是影响电磁式张力器磁滞转矩大小的重要因素ꎮ张力器工作时ꎬ需要根据实际需要将电流设定在特定的数值ꎮ基于表１中的结构参数在不同气隙大小下进行计算ꎬ得到了如图８所示的关系曲线图ꎮ从图中可以得出ꎬ在不同气隙大小下磁滞转矩随电流变化规律基本保持一致ꎮ当电流较小时磁滞转矩增加缓慢ꎬ而随着电流的不断增加ꎬ磁滞转矩显著增大并与电流近似维持着线性关系ꎮ当电流超过一定范围后ꎬ磁滞转矩的增加幅度趋于平缓ꎬ其原因在于随着电流的增加ꎬ磁性材料的磁感应强度也趋于饱和ꎬ不再随着电流的增大而增大ꎬ增加的电流对转矩的影响很小ꎮ从图中可以看出ꎬ电流在３０~７０ｍＡ范围内ꎬ磁滞转矩与电流之间有着良好的线性关系ꎬ磁滞转矩可以达到４０ｍＮ ｍꎬ符合设计要求ꎮ-$D -/(m N ·m )*"/mA图８㊀磁滞转矩与电流关系图３.３㊀磁极相对角度对磁滞转矩的影响张力器的定子磁芯由两部分组成ꎬ且分别置于转子两侧ꎬ如图２所示ꎮ两定子磁芯的端面均有若干齿形磁极ꎬ张力器装配时ꎬ两齿形磁极之间一般错开一定角度ꎬ磁极间相对错开角度α定义如图３所示ꎮ保持表１其他参数不变ꎬ在多组气隙下对张力器在不同磁极相对角度下进行仿真计算ꎬ可以得到磁极相对角度与磁滞转矩的关系ꎬ如图９所示ꎮ-D>/(°)-$D -/(m N ·m )图９㊀磁极相对角度对磁滞转矩的影响定子磁极端面的齿形磁极沿周向等距排列ꎬ磁极个数为８时ꎬ相邻两磁极间的相对角度θ＝４５ʎꎮ图９中ꎬ在角度α<θ/２时ꎬ磁滞转矩随着相对角度的增加而不断增大ꎬ而当α>θ/２时ꎬ磁滞转矩逐渐减小ꎮ在α＝４５ʎ时ꎬ两磁极重合ꎬ其磁滞转矩大小与起始位置相等ꎮ转子表面的磁密Ｂ可以分解成径向Ｂｎ和切向Ｂτ两部分ꎬ而Ｂτ是影响磁滞转矩大小的主要因素ꎮ在一定范围内ꎬα增大ꎬ切向磁密Ｂτ也随之增大ꎬ而超过一定范围后Ｂτ反而减小ꎮ因此出现了图９所示的关系曲线ꎮ６２１ 博看网 . All Rights Reserved.３.４㊀转子厚度对磁滞转矩的影响在保证其他参数不变的情况下ꎬ随着转子厚度的增加ꎬ气隙逐渐减小ꎬ这就使得转子磁感应强度增大ꎬ磁滞转矩也随之增大ꎬ如图１０所示ꎮ然而ꎬ随着转子厚度的不断增大ꎬ磁阻和漏磁也在增加ꎬ在厚度超过一定范围以后ꎬ转子中增加的磁势反而消耗在转子内部的损耗上ꎬ对磁滞转矩的影响降低ꎮ-$D -/(m N ·m )D /mm图１０㊀转子厚度对磁滞转矩的影响３.５㊀磁极个数对磁滞转矩的影响改变磁极个数并在多组气隙大小进行数值计算ꎬ得到了图１１所示的关系曲线ꎮ磁极个数较少时ꎬ转子的磁通密度低ꎬ从而产生的磁滞转矩也较小ꎮ随着磁极个数的增加ꎬ磁滞转矩迅速增大ꎮ然而ꎬ磁极个数增加时ꎬ各个磁极的漏磁也随之增加ꎬ超过一定范围后ꎬ磁滞转矩反而随着磁极数目的增加而减小ꎮ计算结果表明ꎬ在磁极个数为１０--$D - N /·N图１１㊀磁极个数对磁滞转矩的影响４㊀结语由以上仿真结果表明:１)电流是影响磁滞转矩大小的关键因素ꎮ磁滞转矩与电流的关系曲线中有一段近似线性的区间ꎬ也是张力器的最佳工作区间ꎬ且满足在１０~３０ｍＮ ｍ范围内线性可调的设计要求ꎮ㊀㊀２)气隙大小的选择关系到张力器的最终性能ꎮ同时ꎬ过小的间隙也会对零部件加工精度和装配提出更高的要求ꎮ因此ꎬ需要综合考量这两方面的要求ꎬ选择大小合适的空气间隙ꎮ３)磁极的相对角度和磁极个数是影响磁滞转矩另一重要因素ꎮ计算结果表明ꎬ在相对角度α＝２２.５ʎ㊁磁极个数ｐ＝１０时输出转矩接近６０ｍＮ ｍꎬ极大地拓宽了张力器的线性可调范围ꎮ４)转子厚度的增加对磁滞转矩有着明显的影响ꎬ但厚度的增加也使得转子的转动惯量增加ꎬ因而在设计时需要额外考虑动力学方面的影响ꎮ电磁式张力器是一种精密纱线张力控制器ꎮ本文借助ＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌｌ软件研究了不同结构参数对张力器性能的影响ꎬ证明了通过有限元方法研究该类型张力器的可行性ꎬ也为日后的设计制造和升级优化奠定了基础ꎮ参考文献:[１]熊秋元ꎬ高晓平.纱线张力检测与控制技术的研究现状与展望[Ｊ].棉纺织技术ꎬ２０１１ꎬ３９(６):６５￣６８.[２]尹铭泽ꎬ张昊ꎬ缪宇轩ꎬ等.电磁式张力器的结构设计和张力测试[Ｊ].机械制造与自动化ꎬ２０２０ꎬ４９(２):１７８￣１８１ꎬ１８７.[３]石钢ꎬ吕明.磁滞卷绕张力器阻力矩产生机理[Ｊ].轻纺工业与技术ꎬ２０１５ꎬ４４(４):２８￣３２.[４]王红军.卡尔 迈耶:适用于细玻纤长丝的新型纱线张力器[Ｊ].国际纺织导报ꎬ２０１４ꎬ４２(８):３４.[５]贺娟.卡尔 迈耶:ＡｃｃｕＴｅｎｓｅ纱线张力器[Ｊ].国际纺织导报ꎬ２００８ꎬ３６(６):４０￣４２.[６]石钢ꎬ吕明.论纺织工程张力控制技术发展路线图[Ｊ].纺织导报ꎬ２０１１(５):１０５￣１０８.[７]谢正权ꎬ王新厚.非接触式纱线卷绕张力动态检测方法的研究[Ｊ].中国测试ꎬ２００９ꎬ３５(４):１１１￣１１４.[８]曹霞.电磁式纱线张力器原理及动态性能测试分析[Ｊ].纺织机械ꎬ１９９７(６):２４￣２６.[９]ＳＨＩＧꎬＬＶＭꎬＨＵＡＮＧＹＬꎬｅｔａｌ.Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｔｕｄｙｏｎｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｔｏｒｑｕｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｙａｒｎｔｅｎｓｉｏｎｅｒ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１２ꎬ３４７/３４８/３４９/３５０/３５１/３５２/３５３:２２￣２６.[１０]林其壬ꎬ赵佑民.磁路设计原理[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ１９８７.[１１]赵博.Ａｎｓｏｆｔ１２在工程电磁场中的应用[Ｍ].北京:中国水利水电出版社ꎬ２０１０.[１２]陈东ꎬ范帅.基于Ｍａｘｗｅｌｌ的盘式制动器辅助电磁制动装置的有限元分析[Ｊ].新技术新工艺ꎬ２０１３(９):３２￣３５.[１３]ＧＡＲＧＡＮＥＥＶＡＧꎬＫＹＵＩＤＫꎬＳＩＰＡＹＬＯＶＡＮＹꎬｅｔａｌ.ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｌｕｔｃｈｅｓｉｎＡｎｓｙｓＭａｘｗｅｌ[Ｃ]//２０１９２０ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆＹｏｕｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｓｔｓｏｎＭｉｃｒｏ/ＮａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓ(ＥＤＭ).Ｅｒｌａｇｏｌ(ＡｌｔａｉＲｅｐｕｂｌｉｃ)ꎬＲｕｓｓｉａ:ＩＥＥＥꎬ２０１９:７３１￣７３４.[１４]孔繁余ꎬ王志强ꎬ张洪利ꎬ等.磁力泵磁性联轴器的磁场分析及性能计算[Ｊ].磁性材料及器件ꎬ２００９ꎬ４０(３):２４￣２７ꎬ３１.[１５]郑勐ꎬ李言ꎬ尚军ꎬ等.一种微型精密磁滞张力器的设计开发[Ｊ].机械科学与技术ꎬ２０１１ꎬ３０(９):１４３１￣１４３４.收稿日期:２０２０１１２７７２１ 博看网 . 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基于Maxwell的交流接触器电磁系统优化仿真
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算结果进行验证。
２ 建立交流接触器有限元模型
本文研究对象为一款额定电流为 ２５Ａ的单 Ｅ型 铁芯交流接触器，线圈电压为 ＡＣ２２０Ｖ５０Ｈｚ，线圈参 数为线径 ０１２ｍｍ，匝数 ６８００匝。
利用 Ｍａｘｗｅｌｌ软件建立交流接触器的 ３Ｄ模型，模 型包括动衔铁、磁轭、短路环、线圈、空气域、铁芯运动 域。模型如图 １所示，Ｍａｘｗｅｌｌ中可通过建立一个运动 域自定义铁芯的运动行程。
近年来，接触器运动过程的仿真计算取得了快速 的发展。早期的接触器仿真大部分采用的是二维有限 元静态特性仿 真 和 三 维 有 限 元 静 态 特 性 仿 真 ［２－４］，近 几年得益于计算机的发展进行三维有限元动态特性分 析的研究增多。文献［５］利用 Ｍａｘｗｅｌｌ有限元软件的 ３ＤＭａｘｗｅｌｌ模块对双 Ｅ型交流接触器的动态特性进行
ＯｐｔｉｏｎｏｆＡＣＣｏｎｔａｃｔｏｒ’ｓＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｍａｇｎｅｔｉｃＳｙｓｔｅｍ ＢａｓｅｄｏｎＭａｘｗｅｌｌ
ＨＵＡＮＧＲｅｎｃａｎ （ＸｉａｍｅｎＨｏｎｇｆａＥｃｌｅｃｔｒｉｃａｌＳａｆｅｔｙ＆ ＣｏｎｔｒｏｌＣｏＬＴＤ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ａＡＣｃｏｎｔａｃｔｏｒ’ｓｄｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄＡＣｃｏｎｔａｃｔｏｒ’ｓｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂ
外部激励电路，电路如图 ３所示，图中 Ｖ１为线圈电压 源，线圈电压 Ｕｎ ＝２２０Ｖ，５０Ｈｚ，合闸相角 θ为 ０°。线 圈线径 ０１２ｍｍ，Ｓ｜Ｒ为线圈电阻 １２３５Ω，Ｌｃｏｉｌ为线圈 截面等效模块。电路中线圈导电截面等效模块名称需 与 Ｍａｘｗｅｌｌ中的线圈截面导电部分名称一致，线圈激 励电路通过 Ｍａｘｗｅｌｌ施加外加激励电路与三维模型耦 合一起。
井基于Maxwell的电磁阀有限元二维仿真与分析
山 东 化 工 收稿日期：２０２０－１２－２９基金项目：中国石油化工股份有限公司Ｐ１９００８－３和国家自然基金项目４１８７４１５８资助井基于Ｍａｘｗｅｌｌ的电磁阀有限元二维仿真与分析李佳隆１，党瑞荣１，刘娟１，孙德旭２（１．西安石油大学电子工程学院，陕西西安 ７１００６５；２．中石化胜利油田石油工程技术研究院，山东东营 ２５７１００）摘要：电磁阀可作为注水井井下自发电核心设备的通道切装置，传统的电磁阀设计方法及过程复杂，带来周期过长和试验费用过高等一系列问题。
本文使用Ｍａｘｗｅｌｌ软件，由于在不同特性下三维模型和二维对称模型仿真结果一致，故采用有限元仿真的方法对电磁阀进行二维对称模型建模，以对电磁阀的基本结构与功能进行仿真与分析，并运用Ｍａｘｗｅｌｌ软件相关参数化设计功能对初始间隙、绕组线圈匝数等参数对电磁阀功能影响分析。
综上所述，基于ＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅｌｌ的电磁阀有限元二维仿真与分析可以在电磁阀设计初期对相关性能进行模拟分析，为优化与设计提供理论指导，不但能够缩短研发周期，也能节约研发期间的经费使用。
关键词：电磁阀；Ｍａｘｗｅｌｌ；仿真中图分类号：ＴＨ１３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２１）０６－０１６８－０２ＴｗｏＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｏｌｅｎｏｉｄＶａｌｖｅｂａｓｅｄｏｎＭａｘｗｅｌｌＬｉＪｉａｌｏｎｇ，ＤａｎｇＲｕｉｒｏｎｇ，ＬｉｕＪｕａｎ，ＳｕｎＤｅｘｕ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｉｎｏｐｅｃＳｈｅｎｇｌｉＯｉｌｆｉｅｌｄＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ；Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｃｈａｎｎｅｌｃｕｔ－ｏｆｆｄｅｖｉｃｅｏｆｔｈｅｃｏｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｅｌｆｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｗａｔｅｒｉｎｊｅｃｔｉｏｎｗｅｌｌｓ．Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅａｒｅｃｏｍｐｌｅｘ，ｗｈｉｃｈｂｒｉｎｇｓａｓｅｒｉｅｓｏｆｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｌｏｎｇｃｙｃｌｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｓｔｃｏｓｔ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，Ｍａｘｗｅｌｌｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄ．Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌａｎｄｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｍｏｄｅｌａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｍｏｄｅｌｔｈｅｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅ，ｓｏａｓｔｏｓｉｍｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅ，ａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＭａｘｗｅｌｌｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｇａｐ，ｗｉｎｄｉｎｇｔｕｒｎｓａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｖａｌｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｏｓｕｍｕｐ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｂａｓｅｄｏｎＡｎｓｏｆｔＭａｘｗｅｌｌｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅｏｆｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｉｇｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｙｃｌｅ，ｂｕｔａｌｓｏｓａｖｅｔｈｅｆｕｎｄｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｅｒｉｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： 注水井井下自发电是一项新的技术，不再需要电缆为井下供电，引入流体发电后，可降低成本，简化施工工艺，消除电缆接头和高温高压环境下带来的失效，但井下发电机所工作环境恶劣，压力达４０ＭＰａ，工作温度１００℃。
微型高压电磁阀的有限元法磁场分析
微型高压电磁阀的有限元法磁场分析摘要：本文利用Ansoft Maxwell软件建立模型，对微型高压电磁阀的静态磁场进行有限元分析，验证磁路设计满足总体设计要求，为进一步优化结构打下扎实的基础。
关键词：微型高压电磁阀有限元法磁场分析1引言随着航天技术的飞速发展，低功率、高精度、单一功能的微小卫星在航天领域日益受到重视，与传统的航天器相比有着结构简单、重量轻、体积小、功耗小、成本低等特点〔1〕。
从而对其相应的部件要求向微小型化发展。
电磁阀用于航天器动力系统推进剂和高压气体供应的控制，是其重要的组成部分，有的航天器上的电磁阀多达几十个。
因此，微型化、高压、响应快是电磁阀的研究重点。
某高压电磁阀根据磁路设计和结构设计，完成了机械结构和电磁线圈直径、匝数、衔铁直径等的估算。
涉及到电磁阀的主要结构参数往往需要实物样机加工出来才能确定，这回增加产品的设计周期，并且不能保证得到优化的结果。
因此根据设计出来的结构形式，开展磁场仿真分析，优化产品结构，降低产品设计周期，提高产品可靠性。
2建立仿真模型微型高压电磁阀结构形式见图1。
主要由阀体、弹簧、线圈、衔铁、套筒、阀座等组成，阀体材料为合金，衔铁材料为合金，套筒和弹簧等为不锈钢。
因其是对称结构，故可以取其一半作为磁路仿真模型。
1-阀体 2-弹簧 3-线圈 4-衔铁 5-壳体 6-套筒 7-阀座图1 微型高压电磁阀3 有限元分析理论基础对于静态磁场而言，描述各变量之间相互关系的Maxwell 方程可以写为▽×H =J▽×E =tB ∂∇- （1） ▽×B =0式中，▽为Hamilton 算子；H 为磁场强度，单位T;B 为磁感应强度，单位T ；E 为电场强度，单位V/m ；J 为传导电流密度，单位A/㎡；t 为时间，单位s 。
对于导磁材料，磁场强度与磁感应强度之间的曲线为该材料的磁化曲线，简化分析假定H B μ=E J σ= （2）E D ε=式中，μ为磁导率；ε为介电常数；σ为电导率；D 为电位移矢量。
maxwell电机仿真实例
maxwell电机仿真实例1.介绍Maxwell电机仿真的背景和意义Maxwell电机仿真是一种通过计算机软件模拟电机工作原理和性能的技术。
随着电机设计和制造水平的不断提升，对电机性能和效率的要求也越来越高，因此精确的电机仿真技术变得越来越重要。
Maxwell是一款由ANSYS公司开发的电磁场仿真软件，广泛应用于电机设计和优化领域。
通过Maxwell电机仿真，可以准确地预测电机的性能指标，优化电机结构和参数，提高电机的效率和性能。
2. Maxwell电机仿真的原理和方法Maxwell电机仿真的原理是基于有限元分析方法。
有限元分析是一种数值分析方法，通过将电机结构离散为有限数量的小单元，建立数学模型，然后利用计算机进行求解，得到电机的电磁场分布、电磁力和转矩等物理量。
Maxwell软件提供了丰富的建模工具和分析功能，可以对不同类型的电机进行精确的仿真和优化。
Maxwell电机仿真的方法包括建模、网格划分、材料定义、边界条件设定、求解和后处理。
首先需要根据电机的结构和电磁特性建立三维模型，然后进行网格划分，将电机结构离散为有限数量的单元。
接着需要定义电机材料的磁导率、电导率和损耗特性，设定电机的边界条件，如气隙边界、绕组等。
然后对电机进行求解，得到电磁场分布、磁场激励、电磁力和转矩等物理量。
最后进行后处理，分析电机的性能指标，如效率、功率因素、损耗等，优化电机的结构和参数。
3. Maxwell电机仿真的应用领域Maxwell电机仿真广泛应用于各类电机的设计和优化领域。
具体包括以下几个方面：（1）电机性能分析和预测：Maxwell电机仿真可以对不同类型的电机进行精确的仿真和分析，预测电机的性能指标，如电磁力、转矩、磁场分布等。
通过仿真可以发现电机存在的问题和不足，提出改进措施。
（2）电机结构优化：Maxwell电机仿真可以对电机的结构和参数进行优化，找到最优的设计方案。
可以改变电机的绕组形式、气隙间隙、磁路长度等参数，以提高电机的效率和性能。
ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析
ANSYS Maxwell R16助力高性能永磁电机仿真分析介绍永磁电机是目前运行效率最高的电机之一，并且因其具有体积小、重量轻、寿命长等优点而被广泛应用于各个领域。
然而，永磁电机的设计和优化过程是非常复杂和困难的。
在传统的设计方法中，需要进行大量的试错和实验才能得到最优的设计方案。
为了解决这个问题，建立永磁电机的仿真模型并进行模拟分析变得越来越重要。
在永磁电机的仿真分析中，ANSYS Maxwell R16是目前最受欢迎的一款软件之一。
ANSYS Maxwell R16简介ANSYS Maxwell R16是ANSYS公司的一款专业电磁仿真软件。
它基于有限元分析(FEA)技术，能够利用先进的计算方法对各种类型的电磁场问题进行建模和求解，并且支持永磁电机和电磁机械的设计、优化和性能预测。
该软件可以帮助工程师快速、准确地预测永磁电机的运行情况，包括磁通密度、磁场分布、温度分布、电磁损耗、振动和噪音等。
ANSYS Maxwell R16优势1. 先进的自适应有限元技术ANSYS Maxwell R16采用了自适应网格剖分技术，可以根据计算需要自动调整网格密度和划分方式，从而获得更准确的计算结果。
此外，该软件还支持多种网格类型，包括三角形、四边形、简化网格等，可以有效地提高计算效率和准确度。
2. 使用方便ANSYS Maxwell R16的使用非常便捷，可视化的用户界面可以轻易地进行模型构建、求解和分析。
此外，该软件还提供了丰富的材料数据库和元件库，用户可以轻松地添加和修改特定材料和器件的属性。
3. 微波仿真能力ANSYS Maxwell R16可以模拟和分析微波器件，例如介质波导、射频电缆和天线等，这是其他电磁仿真软件所不能比拟的。
此外，它还支持三维电磁场计算，可用于模拟传输线、射频电路和天线等。
永磁电机仿真分析基于ANSYS Maxwell R16，底层硬件和电路的三相永磁电机模型可以轻松建立。
建立仿真模型后，可以通过仿真分析来预测永磁电机的运行情况。
电磁截止阀的设计及仿真
电磁截止阀的设计及仿真冯江1,钟相强1,2,姚顺宇1,张本学1(1.安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖241000;2.南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016)摘要:设计了一种通过电磁力控制阀门开闭的电磁截止阀。
基于系统UG NX 构建了电磁截止阀的三维模型,把设计的结构简化成物理模型,并进行理论分析和计算。
基于Ansoft Maxwell 对电磁场和电磁力进行仿真实验,结果表明:当24V 直流电通过线圈,激励电流等于3000mA 时,产生的电磁力完全可以打开阀门。
关键词:电磁截止阀;电磁仿真;压力平衡孔;阀芯中图分类号:TH134文献标识码:A文章编号:2095-7726(2019)03-0038-04阀门是控制流体介质的流量、流向和压力等的机械装置,也是管道系统中基本的部件,是伴随着流体管路的产生而产生的。
阀门在生产和生活的方方面面都有着广泛的应用,随着社会经济的发展,许多生产场合需要配备性能稳定、结构简单的阀门。
电磁截止阀在现代工业生产中应用较为广泛,其工作特点是将电磁力转换为开闭阀门的动力。
与传统截止阀相比,其阀芯行程非常小,切断动作非常可靠,更适用于流体介质的切断[1-2]。
电磁截止阀的开闭过程由电磁力控制,这不仅解决了启闭力矩的生成问题,而且代替了工人的手动操作。
因此,在本文中,我们设计了电磁截止阀的结构,基于Ansoft Maxwell 软件对电磁线圈的电磁场分布、电枢受力大小和方向进行了仿真,以此保证了电磁截止阀整体设计的合理性,缩短了开发周期,降低了开发成本,为电磁截止阀后期研究奠定了基础。
1电磁截止阀的结构及工作原理1.1电磁截止阀的结构图1给出了电磁截止阀断电时的结构状态。
阀芯进入阀体内,与阀座接触,导向轴通过螺栓固定在阀芯上,电磁线圈、弹簧等元件围绕导向轴安装。
1.2电磁截止阀的工作原理图2给出了电磁截止阀通电时的结构状态。
当线圈中有电流通过时,线圈中就会产生磁场,电枢就会受力,电枢在电磁力作用下沿导向轴上移,阀芯与阀座分离,截止阀导通,气体(本文以气体为例)就能过阀口。
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电磁 场 、 电路 和 系统 全 集 成 化 的设 计 环 境 能 够 在 系
统设 计 时精确 考 虑 细节 的 电磁 场 效 应 ， 从 而 确 保 系 统 的 性能 ， 降低 设 计风 险 ， 推进创 新 ， 洞 察设 计 内核 ，
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大、 结构 精确 、 易 于使 用 的 二 维／ 三维 电磁 场 有 限元
获 得长 期竞 争优 势 ］ 。本 文针对 磨 料 流量 电磁 阀有 效 工作 区 的 磁 场 情 况 ， 利 用 ＭＡＸ ＷＥＬ Ｌ 电 磁 学 仿 真 软件 对其 进行 建模 仿真 分 析 。
ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｈ ａ ｓ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ ｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｖ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ —
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Ｐ Ｃ Ｂ 、 集成 电 路 等 方 面 均 得 到 了广 泛 地 应 用 。 目前
２ 电磁 阀的 工作 原 理
磨 料 控制 电磁 阀用 于抛 丸 时对抛 出的钢 丸 流 量 实施 控制 ， 其 工作 原理基 于 电磁感 应 原 理 ， 有效 工 作 区结 构如 图 １所 示 ， 由永 磁 体 、 导 磁 条及 线 圈组 成 。 正 常情况 下 ， 永磁 体 产 生 的磁 场 可 将 钢 丸 吸 在 阀 口
模 仿 真 。分 析 了电磁 阀 的 工 作 原 理 ， 并 结 合 电磁 阀 仿 真 详 细 阐 述 了 Ｍ ＡＸ ＷＥ Ｌ Ｌ软 件 进 行 电 磁 学 仿 真 的 具 体
步 骤 方 法 。 最后 对仿 真 结 果 进 行 了分 析 ， 此仿 真 分 析 对 磨 料 流 量 电磁 阎 的研 制 开发 具 有 一 定 的 参 考 价 值 。 关 键 词 ＭＡ ＸＷＥ Ｌ Ｌ 电磁 场 仿 真
该 仿 真软 件在 国 内使用 还 比较少 。其基 于 物 理原 型 的解 决方 案 能够 快 速 精 确 地 仿 真 和 验 证 设 计 方 案 ，
使其无 法 通过 ， 通 过 给线 圈通 人 电 流 产 生 与永 磁 体
磁场 相反 的磁 场 ， 从 而来抵 消永 磁体 产 生 的磁 场 ， 进 而打 开 电磁 阀让钢 丸通 过［ ３ ］ 。可 以通 过 改 变线 圈 电
ｉ Ｃ ｖａ ｌ ｖｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ｍ ＡＸＷ ＥＬＬ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｓ ｍ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｖ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｍａ ｇｎｅ ｔ ｉ ｃ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ
１ 引 言
ｍａ ｇｎ ｅ ｔ ｉ ｓ ｍ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ＡＸＷ ＥＬＬ ａ ｒ ｅ ｅ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ。ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ Ｓ ａ ｎ ａ —
中 图分 类号 Ｕ６ ７ ２ 文 献标 识 码
磨 料 流 量 电磁 阀
Ａ
Ｔｈ ｅ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ Ｖａ ｌ ｖ ｅ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍ ＡＸＷ ＥＬＬ
ＸＵ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ，ＺＨＯＵ Ｇｕ ｏ — ｈ ａ ｉ ，Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｘｉ ｎ ｇ — ｘ ｉ ｎ ｇ
分 析 软件【 １ ］ 。ＭＡＸ ＷＥ Ｌ Ｌ包 括 静 电 场 、 静磁 场、 时 变电场、 时变磁 场 、 涡 流场 、 瞬 态 场 和 温 度 场 的计 算 分 析 。为 设计 工程 师 们提 供 了精 确 、 快速 、 高效 的设 计 平 台 。在现 代通 讯 系统 、 雷达 、 计算机、 天线 、 高速
徐 建 中， 等 ： 基 于 ＭＡＸ ＷＥ Ｌ Ｌ 的 电磁 阎 仿 真 分 析
基 于 ＭＡＸ ＷＥ Ｌ Ｌ 的 电 磁 阀 仿 真 分 析
徐 建 中 ，周 国 海 ，姜 星 星
（ Ｊ ａ 海 船 舶 工 艺 研 究 所 ，上 海 ２ ０ ０ ０ ３ ２ ）
提
ห้องสมุดไป่ตู้
要
依 据 流 量控 制 电 磁 阀 的 工 作 原 理 ， 采 用 仿 真 软 件 ＭＡＸ ＷＥ Ｌ Ｌ 对 电 磁 阀 的 有 效 工 作 区域 进 行 建
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ３ ２，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ —