如何分析登高车比例电磁铁能量转换???     中山小榄登高车出租,  中山登高车出租,  登高车出租     比例电磁铁输入功能转换过程主要分为电磁转换、磁能转换和机械转换三个过程。衔铁在吸合过程中的能量转换关系。 能量转换过程输入能量开始转化为电磁能，电磁能积累使得衔铁受到电磁力作用克服阻力运动，转换成机械能。最后衔铁通过推杆推动阀心等其他部件转换为负载做功的负载机械能。其中功能损失主要是电磁线圈内部的铜损以及电磁能转换过程中的铁损以及摩擦等外力做功。铜损主要是因为线圈电阻产生的功能损耗，铁损因为磁性材料在变化磁场中产生的涡流效应损耗。最终，这些损耗全部以热量形式散发。

      温度场仿真分析,   为了探究所使用的线圈是否满足最大温升要求，需要对比例电磁铁温度场进行仿真。比例电磁铁模型与磁场部分相同，分别采用400、500、600匝三种匝数线圈进行温度场仿真，漆包线的耐热等级。温度场热源总共分为两部分，一部分为静磁场模块仿真所得到的线圈电阻损耗，一部分通过瞬磁场模块得到涡流损耗。仿真模拟衔铁吸合后的卡死情况，安匝数保持不变，涡流感应为5%的颤振信号引起，初始温度为22℃。  从温度场分布图可以看出线圈部分温度最高，线圈作为热源往外进行热量传播。磁芯管组件部分都为相同材料DT4组成，热传导率相对较高，温度分布均匀。再往外散发与空气接触，温度变化梯度明显，温度迅速下降直到与边界的温度相同。三种线圈下的温度场分布大致相同，但是最高温度不同。随着时间的增加，线圈温度呈抛物线上升。在4min后线圈温度上升速度变缓并趋于恒定，热量的产生与耗散相平衡。300匝的线圈最高温度稳定在207℃，400匝的线圈最高稳定在140℃，600匝的线圈最高温度稳定在93℃。使用300匝一下线圈时，线圈最高温度超过了普通漆包线的耐热温度200℃。因此，考虑线圈发热问题，在线圈选型时，线圈匝数不宜太少，否则容易烧毁。

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      衔铁偏心仿真分析,   针对线圈未通电时，衔铁与导套管之间摩擦力较小可以忽略，但是通电测试时，行程—力曲线上可以看到较大的滞环即衔铁受到较大阻力的影响这个现象。我们推测，由于安装与加工误差，导致衔铁偏心。线圈接通后，由于径向气隙厚度上下不对等，产生了较大的径向电磁力，加大了摩擦。改变衔铁偏心距进行静磁仿真，得到了不同偏心距下磁场分布。可以看到当衔铁对中不偏心的时候，上下气隙处的磁通对称。当衔铁向下移动，偏心距逐渐加大，上层气隙处，磁通量减少，大部分磁感线流往下路，产生了向下的电磁力。由于电磁力的作用，衔铁与导套管之间会被紧紧贴合，摩擦力就被加大了。随着偏心距的增大，衔铁所受径向电磁力逐渐增大，且轴向电磁力几乎不受偏心影响。控制偏心距可以有效减少径向电磁力带来的影响，所以衔铁与导套管之间的间隙不宜过大，间隙越小，衔铁能偏心的范围就越小，径向电磁力的影响也越小。结构参数确定根据以上所有仿真分析结果来优化并确定比例电磁铁结构参数：1.前导套管宽度。前导套管宽度对电磁力的影响较大，所以需要优先确定。增加前段导套管宽度可以提升曲线后端的力和增加衔铁的有效行程，但是前导套管宽度大于7.5mm，曲线前段的力就会降低，形成一个上翘的曲线，不符合性能要求。因此确定前导套管宽为7.5mm。2.衔铁直径。 衔铁直径越大，电磁力越大且响应速度越快，所以在加工允许范围内尽可能得扩大了衔铁直径，从原来的18.7mm扩大到18.9mm，单边间隙缩小到0.5mm。工艺上，在衔铁外表面镀锡处理，镀层厚度0.1mm。主要效果为减小衔铁偏心距，同时具有一定隔磁效果。3.衔铁长度。根据2.6.3与2.7.3的仿真分析结果，衔铁长度越大，电磁力越大，但是大于29mm后增加的电磁力越不明显，且响应时间也越长。综合考虑后，确定该值为29mm。4.隔磁环前角。改变隔磁环前角角度可以对行程—力曲线水平特性进行调整。在以上各个参数都确定以后，通过仿真试验对该参数进行调试，最终确定隔磁环2.1039前角角度为65°。5.线圈匝数。线圈匝数越小动态响应越快，但是线圈匝数小于等于300匝时，线圈温度高于了漆包线的最大许用温度，因此选择了匝数为400的线圈。对电磁力敏感性较小的参数暂时不去改动，最终我们得到了一组参数，优化前的参数为比例电磁铁原设计参数。表中未涉及到的参数保持原设计不变。优化之前，电磁铁工作行程大约为1.8mm，工作行程内有效电磁力为112N，优化后工作行程约为2.1mm，工作行程内有效电磁力为128.5N，提升了14.7%。

 

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