段修平

摘 要：該文設(shè)計的螺線管電磁鐵安裝在線控電磁離合器上，電磁鐵嵌入旋轉(zhuǎn)盤的一側(cè)。當通電時，鐵芯在電磁力的作用下伸出，鐵芯一端伸入與旋轉(zhuǎn)盤相結(jié)合的另一個盤的孔內(nèi)，從而帶動另一個盤旋轉(zhuǎn)。該文運用經(jīng)驗公式計算的方法初步得到電磁鐵的結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后結(jié)合電磁鐵的靜態(tài)磁場的磁路計算，對電磁鐵結(jié)構(gòu)進行了詳細設(shè)計和校核優(yōu)化，并研究了某些結(jié)構(gòu)參數(shù)對電磁鐵靜態(tài)特性的影響，對電磁鐵的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：電磁閥執(zhí)行器 電磁鐵 電磁力

中圖分類號：U26 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）01（a）-00-02

傳統(tǒng)的電磁鐵設(shè)計流程：首先根據(jù)電磁吸力的要求及銜鐵結(jié)構(gòu)形式估算銜鐵直徑然后估算線圈的外徑及長度、確定線圈的匝數(shù)、磁勢等，最后是確定整個磁路結(jié)構(gòu)[1，2]。和電磁鐵性能緊密相關(guān)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)通常需要實物加工出來后，再根據(jù)實物的性能指標加以確定，這樣會是產(chǎn)品的設(shè)計周期大大延長，而且不能保證得到到的產(chǎn)品是優(yōu)化后的結(jié)果。因此，根據(jù)電磁鐵形式開展電磁力計算是降低產(chǎn)品設(shè)計周期、提高產(chǎn)品可靠性、增強產(chǎn)品可靠性的重要環(huán)節(jié)。

該文首先運用磁路計算的方法得到電磁鐵初步的結(jié)構(gòu)參數(shù)，然后結(jié)合電磁鐵的靜態(tài)磁場的有限元計算，對電磁鐵結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，并研究了某些結(jié)構(gòu)參數(shù)對電磁鐵靜態(tài)特性的影響，對電磁鐵的設(shè)計具有指導(dǎo)意義。

1 電磁閥設(shè)計目標

設(shè)計一個電磁鐵，額定工作行程為6mm，電磁吸力30N（3kg），用在電壓12V的直流電路上。

2 電磁閥參數(shù)計算

2.1 電磁鐵吸力的推導(dǎo)

3 電磁閥設(shè)計總結(jié)

該文通過對電磁鐵結(jié)構(gòu)特點的分析為切入點，利用經(jīng)驗公式對電磁鐵的各部分參數(shù)進行計算，然后根據(jù)“電磁鐵設(shè)計手冊”對要求的電磁鐵進行詳細的設(shè)計，以改善電磁鐵的設(shè)計加工方案，并提高電磁鐵的輸出性能。

參考文獻

[1] 王遂雙.汽車電器與電子設(shè)備[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.

[2] 曲金玉，崔振民.汽車電器與電子控制技術(shù)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2006.

[3] 錢家驪.電磁鐵吸力公式的討論[J].電工技術(shù)，2001（1）： 59-60.

[4] Tao G，Chen H.Optimal Design of The Magnetic Field of A High—Speed Technology Response Solenoid Valve[J].Journal of Materials Processing，2002，129（3）：555-558.

[5] Vendan S，Manoharan S.Some Studies on The Electromagnetic Aspects Governing The Magnetically Impelled Arcs through Experimentation，F(xiàn)inite Element Simulation and Statistical Analysis[J].International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics，2009，31（2）：113-126.