高速开关电磁阀的性能分析及优化研究
《2024年ESC中线性电磁阀的动态特性研究及参数优化》范文
《ESC中线性电磁阀的动态特性研究及参数优化》篇一一、引言随着汽车工业的飞速发展，电子稳定控制系统（ESC）作为提升车辆行驶稳定性和安全性的关键技术，受到了广泛关注。
其中，线性电磁阀作为ESC系统中的重要组成部分，其动态特性的研究及参数优化对于整个系统的性能具有至关重要的影响。
本文旨在深入研究ESC中线性电磁阀的动态特性，并探讨其参数优化的方法。
二、线性电磁阀的工作原理及结构线性电磁阀是一种利用电磁原理进行控制的流体控制元件。
其基本结构包括电磁线圈、阀芯、弹簧等部分。
当电磁线圈通电时，产生磁场吸引阀芯，从而控制流体的通断或流量。
线性电磁阀因其精确的流量控制能力和良好的线性度，在汽车ESC系统中得到广泛应用。
三、动态特性的研究方法对于线性电磁阀的动态特性研究，主要采用实验和仿真两种方法。
实验方法主要是通过搭建实验平台，对不同工况下的电磁阀进行测试，获取其动态响应数据。
仿真方法则是利用计算机软件，建立电磁阀的数学模型，通过模拟不同工况下的电磁阀工作过程，分析其动态特性。
四、动态特性的分析通过对实验和仿真数据的分析，可以得出线性电磁阀的动态特性主要包括响应速度、稳定性、线性度等。
其中，响应速度是评价电磁阀性能的重要指标，它直接影响到整个系统的响应速度。
稳定性则决定了电磁阀在长时间工作过程中的性能稳定性。
线性度则反映了电磁阀输出与输入之间的线性关系，是评价电磁阀控制精度的重要指标。
五、参数优化方法针对线性电磁阀的动态特性，参数优化主要从以下几个方面进行：1. 电磁线圈参数优化：通过调整线圈的匝数、线径、电流等参数，优化电磁阀的响应速度和稳定性。
2. 流体参数优化：包括流体通道的设计、流阻的调整等，以优化电磁阀的流量控制能力和线性度。
3. 控制策略优化：通过改进控制算法，实现对电磁阀的精确控制，提高其响应速度和稳定性。
六、实验验证及结果分析通过实验验证，对优化后的线性电磁阀进行测试，分析其动态特性的改善情况。
基于PWM控制模式的高速开关阀开关特性分析及优化
基于PWM控制模式的高速开关阀开关特性分析及优化
王琼;吴惠;夏光;张维
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(039)009
【摘要】高速开关电磁阀作为自动变速器电液控制系统的核心控制元件，其开关响应特性直接影响自动变速换挡执行机构的响应速度和作动品质。
文章在分析高速开关电磁阀结构及工作原理的基础上，建立了基于Matlab／Simulink平台上PWM维持占空比方式控制下的仿真模型，并通过仿真分析研究开关特性及关键参数对维持占空比及关闭时延的影响。
结果表明，与定压信号控制方式相比，采用PWM 维持占空比的控制方式以及结构参数优化调节，有效提高了阀开关动作的整体响应速度。
【总页数】6页(P1199-1204)
【作者】王琼;吴惠;夏光;张维
【作者单位】合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学汽车技术研究院，安徽合肥230009;合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥 230009
【正文语种】中文
【中图分类】U463.22
【相关文献】
1.基于PWM高速开关阀的液压位置系统最优预见控制研究 [J], 卢敢
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高频阀调研
高频阀调研高频阀调研报告电磁阀的切换频率到底有多快SMC的2通高频电磁阀SX10系列，可以连续动作的频率高达1200Hz。
SX10系列属于低流量型（50L/min），最大功率为80W，对应的切换频率为1200Hz，最小的功率4W对应的切换频率为350Hz，使用寿命高达50亿次，还有带过滤器的选项。
SMC高频电磁阀还有中等流量（100L/mnin）和大流量（150L/min）的系列，最大功率80W对应的切换频率分别为650Hz和600Hz，最小功率4W对应的切换频率分别为200Hz和150Hz。
SX10系列电磁阀采用了独特的阀与线圈构造，才能实现这么高的切换频率，相应阀的响应时间，在ON时为0.45ms，OFF时为0.4ms，下面两图分别是该系列响应时间与切换频率的示意图表。
国内电磁阀切换速度常规的5Hz,高频的20Hz研发目标：50Hz建议参考对象：MAC100系列电磁阀高速开关阀简介就工作原理而言，高速开关电磁阀与普通电磁阀并无本质区别，是直接根据一系列脉冲电信号控制电磁铁产生吸力，使得阀芯高速正、反运动，从而实现液流在阀口处的交替通断功能，无需D/A转换接口即可实现可靠的数字化电液控制但高速开关电磁阀由于阀芯的质量和行程都很小，因而能以很高的响应速度来跟踪控制信号，便于进行实时控制三种电液控制阀的特点比较由表可知,高速开关阀对介质清洁度无特殊要求,制造成本低廉,压力损失小,稳态和动态控制性能满足一部分工作控制的要求。
特性激励电流越大,电磁吸力越大,则响应速度越快,控制精度越高。
减小气隙，有利于阀更快工作，但应与流量大小综合考虑。
选用强度高，密度低的材料和对动铁采用钻孔，减小外径等方法减小动铁质量，可提高工作性能。
高饱和磁通密度和高磁导率的材料有利于提高动作时间。
一些使用场合色选机和卷烟机上,使用电磁阀控制喷嘴,将残次品吹出。
由于结构紧凑，底座安装阀的安装密度很大。
在振动控制系统中，通过空气喷流进行分类操作时，或进行粘结、定量给料和包装时，快速阀是必不可少的。
电磁阀的性能测试与优化研究
电磁阀的性能测试与优化研究电磁阀作为一种广泛应用于工业领域的控制装置，广泛应用于流体流量调节、压力控制和流量切断等方面。
其性能的稳定与可靠性对于工业生产的运行起着至关重要的作用。
因此，对电磁阀的性能进行测试与优化研究，可以有效提高其性能稳定性和可靠性，更好地适应各种工业应用场景。
首先，我们需要进行电磁阀的性能测试。
性能测试是对电磁阀各项指标进行全面检测和验证的过程。
其中，最重要的指标是响应特性和流量特性。
响应特性是指电磁阀接收到控制信号后的开启或关闭反应时间。
通过快速度和准确性的测试，我们能够确保电磁阀在实际工作中能够及时、准确地响应指令。
流量特性是指电磁阀在各种压力条件下的流量变化规律。
通过流量特性测试，我们能够了解电磁阀在不同工况下的性能表现，从而为后续的优化提供依据。
为了提高电磁阀的性能稳定性和可靠性，我们可以从以下几个方面进行优化研究。
首先，优化电磁阀的结构设计。
电磁阀的结构设计直接关系到其性能稳定性和可靠性。
通过合理的结构设计，可以增强电磁阀的密封性能，减少泄露和漏气现象。
同时，还能提高电磁阀的耐压能力，使其在高压条件下仍能正常工作。
此外，还可以针对特定应用场景对结构进行定制优化，提高电磁阀在特定工况下的性能表现。
其次，优化电磁阀的控制系统。
电磁阀的控制系统包括控制信号的输入和输出。
通过优化控制系统的响应速度和精度，可以提高电磁阀的响应特性，使其能够更准确地响应控制指令。
此外，还可以采用智能化的控制算法和技术，提高电磁阀的控制精度和稳定性，适应复杂多变的工业环境。
再次，优化电磁阀的材料选择和加工工艺。
材料的选择直接影响到电磁阀的性能稳定性和可靠性。
通过选择高性能的材料，可以提高电磁阀的耐腐蚀性能和温度适应性。
同时，采用先进的加工工艺，可以增强电磁阀的精度和稳定性，提高其性能表现。
最后，优化电磁阀的维护与管理。
电磁阀的性能稳定与可靠性与其维护与管理密切相关。
定期进行维护保养，清洁内部结构和部件，及时更换磨损和老化的零部件，可以延长电磁阀的使用寿命，保证其正常工作。
《阀芯旋转式高速开关阀特性研究》范文
《阀芯旋转式高速开关阀特性研究》篇一一、引言随着工业自动化和智能化程度的不断提高，高速开关阀在各种流体控制系统中扮演着越来越重要的角色。
阀芯旋转式高速开关阀作为其中的一种重要类型，具有响应速度快、控制精度高、流体通量大等优点，在航空航天、汽车制造、石油化工等许多领域得到广泛应用。
因此，对其特性的研究具有非常重要的意义。
本文将对阀芯旋转式高速开关阀的特性进行深入探讨。
二、阀芯旋转式高速开关阀的概述阀芯旋转式高速开关阀是一种以电机驱动，利用旋转的阀芯来实现快速开闭的阀门。
它利用流体力学原理，将液流进行节流、切换、调整和控制。
该类型的开关阀通常由控制单元、执行单元和传感器单元三部分组成，能够实现精确的控制和反馈。
三、阀芯旋转式高速开关阀的特性研究（一）快速响应特性阀芯旋转式高速开关阀的响应速度非常快，能够在极短的时间内完成开闭动作。
这主要得益于其高效的电机驱动系统和优化后的阀门结构。
这种快速的响应特性使得它能够快速适应各种复杂多变的工作环境。
（二）高精度控制特性阀芯旋转式高速开关阀通过高精度的电机控制系统和传感器反馈系统，实现对流体通断的精确控制。
其控制精度高，可以满足高精度控制的要求，特别是在需要精细调节的场合，如精密制造和航空航天等领域。
（三）大流量特性由于阀芯旋转式高速开关阀的结构设计，使得其具有较大的流体通道和较好的流量分配特性。
这种大流量特性使其能够适应大规模流体控制的场合，如汽车燃油系统等。
（四）抗污染能力强阀芯旋转式高速开关阀的设计结构使得其具有较好的抗污染能力。
其内部结构紧凑，流体通道大，不易堵塞，能够适应较为恶劣的工作环境。
四、结论本文对阀芯旋转式高速开关阀的特性进行了深入的研究和分析。
这种类型的开关阀具有快速响应、高精度控制、大流量和抗污染能力强等优点，能够满足多种复杂多变的工作环境要求。
因此，它在航空航天、汽车制造、石油化工等领域具有广泛的应用前景。
未来随着技术的不断进步和优化，阀芯旋转式高速开关阀的性能将得到进一步提升，为工业自动化和智能化的发展提供更好的支持。
高速电磁阀响应特性的研究
高速电磁阀响应特性的研究摘要：本论文研究了高速电磁阀的响应特性。
通过对电磁阀的结构和工作原理进行分析，探讨了影响其响应特性的关键因素。
通过建立数学模型，并进行仿真实验，验证了电磁阀的响应时间、开启和关闭过程中的动态特性。
结果表明，在一定条件下，通过优化电磁阀的设计参数，可以显著提高其响应速度和精度。
该研究对于提高高速电磁阀在工程应用中的性能具有重要意义。
关键词：高速电磁线；响应特性；设计参数引言本论文旨在研究高速电磁阀的响应特性，该特性对于许多工程应用至关重要。
通过分析电磁阀的结构和工作原理，我们探讨了影响其响应特性的关键因素。
通过建立数学模型并进行仿真实验，我们验证了电磁阀的响应时间和动态特性。
结果表明，在优化设计参数的条件下，电磁阀的响应速度和精度可以显著提高。
这项研究对于改进高速电磁阀的性能，提高其在工程应用中的可靠性和效率具有重要意义。
1.影响高速电磁阀响应特性的因素影响高速电磁阀响应特性的因素包括结构设计因素和工作参数因素。
在结构设计方面，电磁阀的活塞、阀芯、弹簧等组成部分的材料、几何形状和尺寸都会对其响应特性产生影响。
例如，活塞的质量和惯性会影响响应速度；阀芯的密封性能和摩擦力会影响开启和关闭过程的动态特性。
在工作参数方面，电磁阀的电压、电流和控制信号的频率等也会对响应特性造成影响。
电磁阀的电磁铁的线圈参数和磁路结构也是影响响应特性的重要因素。
此外，环境温度、介质性质等外部条件也可能对电磁阀的响应特性产生影响。
因此，在设计和应用高速电磁阀时，需要综合考虑这些因素，以优化电磁阀的响应性能。
此外，还有一些其他因素可能会对高速电磁阀的响应特性产生影响，如电磁阀的制造工艺、材料的磨损和老化等。
这些因素也需要在设计和使用过程中进行考虑和管理，以确保电磁阀的稳定性和可靠性。
综合考虑所有影响因素，可以更全面地优化高速电磁阀的响应特性，提高其在工程应用中的性能水平。
2.建立数学模型与仿真实验2.1数学模型的建立本论文建立了高速电磁阀的数学模型，以分析其响应特性。
高速开关电磁阀的应用及测试分析 朱晴
高速开关电磁阀的应用及测试分析朱晴摘要：高速开关电磁阀就是一种在电磁控制系统中较为简单的结构模式，是一种可以实现计算机控制的关键控制元件，其主要的性能指标就是对电液系统产生直接影响。
通过对高速开关电磁阀的应用及测试分析可以为其应用提供有效参考。
关键词：高速开关电磁阀；应用；测试；电磁阀响应时间主要就是受到电、磁、机等因素影响，要想提升动作实践，可以通过增加电磁力减少机械阻力、缩短电磁过度过程的方式对其进行控制。
对此，在电磁阀设计过程中必须要对其各项动作因素与各种制约关系进行系统分析。
高速开关电磁阀的开关速度对于其性能有着决定性的影响。
1.高速开关电磁阀的结构以及原理高速开关电磁阀在设计过程中主要应用的就是圆滑阀式两位三通结构模式，通过应用一种含铅量较少的铁硅合金材料，利用其起始磁导率以及最大磁导率的特征，可以提升其整体的电磁吸力。
加入铝可以增加合金电阻率，有效的降低涡流损耗的问题，同时也可以减少电阻温度系统，有效的增强合金的耐磨性特征，降低币种，进而减少阀芯的质量。
而在电磁阀的两端其应用的就是一种双线圈结构类型，通过取消复位弹簧的方式，有效的小处理因为弹簧阻尼导致的机械延时以及电磁阀应用期限降低的问题。
在阀芯上主要应用的就是开平衡槽的方式，可以有效的消除液压的卡紧力问题。
在相同的工作周期中，在前半个周期中电磁阀主要就是通过正向的电流产生一定的电磁吸力，而另一端则是通过提前通反向电流消除电流导致的剩磁问题；在后半个周期中其与前半个周期是成反向的作用。
适当的添加驱动电流可以有效的增强电磁线圈的电流变化率，进而真切电磁阀的相应速度。
在高电压以及大电流的影响之下，如果不切断电源就会导致线圈温度过高，致使能耗过大的问题出现。
对此，必须要加强对电磁阀端口的PWM控制电路的重视，保障其呈现高压开启的状态；然后在利用剩磁保障其呈现吸合状态，在释放的时候必须要处理剩磁，这样才可以避免其影响电磁阀关闭时间。
2高频电磁阀的数学模型与开关特性机理分析2.1高速开关电磁阀测试模型构建主要的应用的模型就是电路模型与磁路模型，其中电路模型就是通过对电路的实际状况进行分析，简化处理就可以获得电路模型；而磁路模型因为导磁体磁导率相对较大，在实践中可以确定磁能就是在气隙中集中，进而忽略边际效应就可以获得磁路模型。
高速电磁开关阀的研究与应用_施光林
高速电磁开关阀的研究与应用施光林,钟廷修(上海交通大学机电控制研究所,200030)摘要:本文介绍了高速电磁开关阀的研究现状和两个典型的应用实例,并对高速电磁开关阀今后的研究与开发前景进行了展望。
关键词:高速电磁开关阀;研究现状;响应时间;电控燃油喷射;防抱制动装置0 引言进入二十世纪八十年代以来,由于人们对高频响、抗污染能力强、成本低廉的电液控制系统的日益新需求,特别是由于汽车工业的蓬勃发展,包括汽车发动机电控燃油喷射、车身悬架控制、车轮防抱制动装置、以及离合器自动操纵等在内的众多新技术,都是采用高速电磁开关阀这一数字式控制元件作为电子计算机与被控对象间的联系桥梁,从而使得人们能够直接利用电子计算机来完成对被控对象的控制任务。
正因为如此,近二十多年来对高速电磁开关阀的理论与应用研究也就越来越得到人们的重视,并首先在少数工业发达国家得到了优先开展。
顾名思义,高速电磁开关阀是借助于控制电磁铁所产生的吸力,使得阀芯高速正、反向运动,从而实现液流在阀口处的交替通、断功能的电液控制元件。
高速响应能力是高速电磁开关阀应具备的最重要的特性。
目前大多数高速电磁开关阀的响应时间一般在几ms和几十ms之间,而响应时间小于1ms的高速电磁开关阀产品还只在日本、美国、德国和英国等少数国家有报道。
在我国有关高速电磁开关阀的研究始于二十世纪八十年代后期,到目前为止,还不曾有响应时间不大于1ms的高速电磁开关阀产品的报道。
本文旨在介绍高速电磁开关阀的国内外研究现状和两个典型的应用实例,并对我国高速电磁开关阀今后的研究与开发前景进行展望。
1 国内外研究现状自二十世纪七十年代末起,英国Lucas公司的A.H.Seilly率先开始了高速电磁开关阀的研究,并开发出两种特殊结构的高速电磁开关阀,即Helenoid阀 1 和Colenoid阀 2 。
Helenoid阀的电磁铁为螺管形结构,而Colenoid阀的电磁铁则为圆锥形结构。
这两种高速电磁开关阀的共同特点就是通过采用特殊结构形状的电磁铁,克服了传统电磁开关阀 电磁作用力越大衔铁加速度反而越小 的矛盾,使得当阀芯行程小于1m m时,阀的响应时间不大于1ms。
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高速开关电磁阀的性能分析及优化研究张廷羽张国贤(上海大学机电工程与自动化学院上海 200072)摘要：本文建立了高速电磁阀的电、磁、机、液模型，并利用ANSYS、AMESim软件，将上述模型联系起来求解，在此基础上，对影响电磁阀流量和响应时间等性能的各个因素，进行了定性的分析，提出了进一步改进和优化高速电磁阀的方案。
关键词：电磁阀 ANSYS AMESim 仿真Abstract: In this paper, a mathematical model for solenoid is built, including the magnetic model、current model、mechanical model and hydraulic model. With ANSYS、AMESim software, the model is calculated and the factors which effect the performance of solenoid are analyzed. Keyword : solenoid ANSYS AMESim simulation1、概述高速开关电磁阀是很多控制系统的关键执行元件，例如在汽车制动防抱死系统（ABS）、电控柴油喷射系统、无凸轮电控液压驱动气门系统上都需要具有大流量、快速响应的开关电磁阀。
它通过接受电子控制单元的控制信号实现快速的启闭，额定流量和动作时间是衡量电磁阀的重要指标，其直接影响系统的稳定性和可控性，电磁阀的额定流量越大，响应时间越快，系统的控制精度和稳定性越好。
目前，具有大流量、高响应的电磁阀只在少数发达国家生产制造，早在20世纪70年代末，英国Lucas公司就研制了Colenoid电磁阀，开启时间为0.75ms，关闭时间为0.8ms，被用于该公司的电控单体泵中，且由于其行程长（最大可达20mm），可达到很高流量；日本Zexel公司的DISOLE电磁阀，当最大行程为0.4mm时，其响应时间为0.74ms，被用于该公司研制的Model-1型电控分配泵中。
相比之下，国内的研究起步较晚，研究单位不多，且还处于研究阶段，实际应用更少，清华大学所开发的高速电磁阀开启时间0.56ms，关闭时间1ms，但流量很小，贵阳红林机械厂的螺纹插装式高速开关阀开启时间3ms，关闭时间2ms，额定流量9L/min。
国内的研究机构尽管取得了一定的成就，但还有一些关键技术没有解决，特别是快速响应和大流量的问题，因此对高速电磁阀展开研究有着深远的意义。
电磁阀是电、磁、机、液强耦合系统，在电磁阀的设计和分析过程中，特别在设计快速开关阀时，必须建立正确的数学模型，找出影响电磁阀性能特性的各个因素以及其相互之间的制约关系，忽略次要因素，侧重于主要因素，以达到优化设计的目的。
为分析复杂磁路，并迅速有效求解非线性问题，本文应用了ANSYS作为工具，对高速电磁阀的电磁部分进行分析，并在此基础上建立了电磁阀整体仿真模型，对影响电磁阀的各个因素进行了计算和分析，并提出了优化的方案。
2、高速电磁阀的计算模型2.1高速电磁阀结构及其理论模型本文以直流驱动的电磁阀作为研究对象，如图所示：图1 电磁阀计算模型结构根据电磁阀特点，可将其分解为三个子模型，包括电路模型、磁路模型和机械模型，这三者是有机联系的。
电路模型：dtLI d RI dt d RI U )(+=Ψ+= （1） R R R N L lm ++=δ2 （2） 式中：U 为电路的驱动电压；R 为电路的等效电阻；Ψ为线圈在磁场中产生的磁链；L 为线圈的等效电感；N 为线圈匝数；为等效磁路磁阻；为等效工作气隙磁阻；为等效非工作气隙磁阻。
R m R δR l磁路模型：)(R R R IN l m ++=δφ （3）S x S l R valve δδδδδδμδμ−== （4） S l R mm m m μ=（5） 式中： φ为工作气隙磁通； 为工作气隙长度；l δμδ为工作气隙处的磁导率； 为工作气隙的截面积；l 为磁导体的等效长度； S δmμm 为磁导体的磁导率； 为磁导体的等效截面积；S m δ为阀在初始位置的工作气隙长度；为阀在电磁力作用下产生的位移。
x valve机械模型：A F gg m μλφ2= （6） xm valve =F F F F flow f k m −−− （7） 其中：0<λ<1, x x valve valve max ,0≤≤式中:λ为气隙边缘影响系数；为电磁力；为弹簧力；为电磁阀摩擦力,为阀芯所受液动力； m 为动铁及其所联阀芯的等效质量；为阀芯的最大行程。
F m F k F f F flow x valve max , 2.2 其它计算模型阀的响应时间t 由下式得:0∫∫=t t t d xx valve valve 00002max , （8）忽略流体的粘性和可压缩性，则可得阀的流量公式：ρ)(2)(21p p x A C Q flow flow valve q valve −= （9）式中： Q valve 为流出电磁阀的流体流量；C 为流量系数；为阀口通流面积函数，与的值有关； 、分别为流入、流出阀口的流体压力。
q )(x A valve x valve p flow 1p flow 2由模型方程（1）--（8）可知，要使得电磁阀的具有快速响应特性，如果给定了铁心结构，则需要考虑的主要设计参数包括：驱动电压、线圈匝数、动铁及其所联阀芯的等效质量、弹簧弹性系数以及所选用的磁性材料，而（9）式则说明电磁阀的流量与阀芯的行程以及阀芯的尺寸有关。
3、电液气门驱动系统的仿真结果及分析电磁阀是电、磁、机、液四者的非线性耦合系统，为了准确的进行求解并便于进行分析，需要利用更好的辅助计算工具。
在本文研究中，运用ANSYS 搭建电磁场模型进行动态电磁场分析，并进行电磁力的计算，采用 AMESim 软件搭建阀的仿真模型，将电磁阀电路模型、磁路模型和机械模型联系起来，以达到求解上述复杂的非线性偶合问题的目的。
3.1 动态仿真模型的求解(a) (b)(c) (d)图2 基于ANSYS 的磁路分析结果(48V 激励)(a)--(d)分别为电压激励后0.3ms、1ms、1.8ms、3ms 的磁路 ANSYS 磁路分析结果如图2示，结果表明图1所示的结构所产生的漏磁较少，边缘效应影响较小，较为合理。
结果还表明，电磁阀的导磁体磁化是一个渐进的过程，磁场是逐步渗透进软磁材料进行磁化的，因此提高导磁体的磁化过程，及电能与磁能的转化过程是提高高速电磁阀性能的关键。
本文还利用ANSYS 对电路和磁路的各种因素如软磁材料、激励电压等等进行了求解分析，并进行电磁力的计算。
图3 电磁力与时间、行程的关系式(1)—(6)说明，当将电压激励加载后，电磁力的大小实际是时间和行程的关系，如图3所示，求解后代入用AMESim软件所建的阀的模型（图4），利用Temporal analysis求解出相应的阀启闭的响应时间。
图4 电磁阀的仿真模型图5 模型计算结果3.2 仿真结果分析利用本文所建的仿真模型可计算出在电压激励下，电磁阀的电流曲线、电磁力曲线以及在电磁力的作用下阀的响应曲线，如图5所示。
利用模型的计算结果，分析了选用不同的驱动电压、线圈匝数、动铁及其所联阀芯的等效质量等设计参数以及所选用的磁性材料对阀响应时间的影响，如图6所示，并具体分析如下(a) (b)(c) (d)图6 各个参数变化与响应时间的关系（导磁材料为硅钢）(a)电压12V －110V 惯性载荷25g 行程 1.5mm 匝数200 (b)电压48v 惯性载荷 5g －80g 行程1.5mm 匝数200 (c)电压48v 惯性载荷 25g 行程 0.5mm—2mm 匝数200 (d)电压48v 惯性载荷25g 行程1.5mm 匝数50—400 3.2.1 软磁体材料的影响磁导率导磁材料 初始（μi ） 最大(μmax)饱和磁通密度Br/T矫顽力Hc/() m A ·1−电阻率/m ·Ωμ 开启响应时间(ms) 电工软铁 300 8000 2．1564 0．11 1．61 硅钢 1000 30000 2．024 0．45 1．15 珀明德合金 650 6000 2．4160 0．28 1．20 坡莫合金 8000 100000 0．86 4 0．18 1．92表1 主要高磁导率材料特性及其与响应时间关系表1列出了几种主要高磁导率材料的特性以及从仿真模型求得的响应时间。
从表中可以看出，采用硅钢材料作为导磁材料的响应时间最短，以后依次是珀明德合金、坡莫合金、电工软铁。
这个结果说明了具有高饱和磁通密度和高电阻率的材料更适合用于制造高速电磁阀。
高饱和磁通密度意味着材料能将更多的电能转化为磁能，而高电阻率则意味着涡流损失更小，磁场渗透速度更快，电能转化为磁能的速度越快。
另外，矫顽磁力对响应速度的影响并不明显，原因在于由于用强电能激励，产生强的外部磁场使磁材料迅速饱和，相较于外部强磁场，材料的矫顽力的值对电磁阀性能的影响较小，这一结论与文献[6]相一致。
3.2.2 驱动电压的影响从图5(a)可知，驱动电压越高，响应速度越快，但如采用过高的驱动电压，其驱动电路的设计要求就越高，易造成电路过载，而且过高的电压对响应速度的提高也并不明显，原因就在于高速电磁阀在受强电压激励后，导磁体很快达到磁饱和状态，受导磁体的磁饱和度限制，继续提高电压并不能对响应速度有显著改善。
3.2.3 载荷质量的影响图5(b)是载荷与响应时间的关系，此关系与式（7）、（8）所反应的相一致，减轻动铁和阀芯的质量，减少机械滞后能提高响应时间，但是惯性载荷的减少是受限制的，例如阀芯和动铁是载荷的一部分，但过小的阀芯将使变小，对阀的流量有影响，而动铁的大小影响着)(x A valve φ，由式（7）知其对电磁力的大小有影响。
可考虑用低密度的金属材料，或将阀芯中心挖空来减少质量。
3.2.４ 工作行程的影响图5(c)是行程（δ）与响应时间的关系，从图中可知，行程对响应时间有影响，但对流量影响更大，因行程的改变将影响式(9)的，例如在流体压力60Bar 下，空载情况下，阀的行程达到0.5mm 时，其理论流量为48.3L/min ，而如果将行程提高至0.8mm ，则阀的理论流量可达到74.9L/min 。
如果从提高阀芯尺寸大小来提高流量，则带来质量变大（阀芯直径与质量成平方关系），由3.2.3的结论可得，惯性载荷的增加将使响应时间明显增加。
图5(c)说明在短行程下，可通过适当增加行程来提高阀的流量，此时对阀的响应时间影响相对较小。
)(x A valve3.2.5 线圈匝数的影响图5(d)是线圈匝数对响应时间的影响。