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Dynamic Performance of High Speed Solenoid Valve with Parallel Coils 被引量:15
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作者 KONG Xiaowu LI Shizhen 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第4期816-821,共6页
The methods of improving the dynamic performance of high speed on/off solenoid valve include increasing the magnetic force of armature and the slew rate of coil current, decreasing the mass and stroke of moving parts.... The methods of improving the dynamic performance of high speed on/off solenoid valve include increasing the magnetic force of armature and the slew rate of coil current, decreasing the mass and stroke of moving parts. The increase of magnetic force usually leads to the decrease of current slew rate, which could increase the delay time of the dynamic response of solenoid valve. Using a high voltage to drive coil can solve this contradiction, but a high driving voltage can also lead to more cost and a decrease of safety and reliability. In this paper, a new scheme of parallel coils is investigated, in which the single coil of solenoid is replaced by parallel coils with same ampere turns. Based on the mathematic model of high speed solenoid valve, the theoretical formula for the delay time of solenoid valve is deduced. Both the theoretical analysis and the dynamic simulation show that the effect of dividing a single coil into N parallel sub-coils is close to that of driving the single coil with N times of the original driving voltage as far as the delay time of solenoid valve is concerned. A specific test bench is designed to measure the dynamic performance of high speed on/off solenoid valve. The experimental results also prove that both the delay time and switching time of the solenoid valves can be decreased greatly by adopting the parallel coil scheme. This research presents a simple and practical method to improve the dynamic performance of high speed on/off solenoid valve. 展开更多
关键词 high speed solenoid valve parallel coils dynamic performance delay time
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A commutation analytical model for quench protection of the CFETR central solenoid model coil
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作者 Tianbai DENG Ge GAO +4 位作者 Yanan WU Jun LI Peng FU Sheng LIU Min WANG 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第6期200-205,共6页
A central solenoid model coil will be set up to develop and verify the technique for the full-size central solenoid coil of the China Fusion Engineering Test Reactor.In case of quench and failures of superconducting c... A central solenoid model coil will be set up to develop and verify the technique for the full-size central solenoid coil of the China Fusion Engineering Test Reactor.In case of quench and failures of superconducting coils,the quench protection(QP)system,which employs fuse-based commutation technology,is designed.This paper presents an analytical model to investigate the commutation process in the QP circuit.The model consists of the QP circuit equations,the breaker arc model,the fuse pre-arc model,and the fuse arc model.The model is employed in the whole commutation process including current transfer from breaker branch to the fuse branch model,then from fuse branch to the discharge resistor branch,and current decrease to zero in the discharge resistor.The experiment result verified the effectiveness of the presented model.The model might be helpful for design of the fuse and optimization of the commutation circuit. 展开更多
关键词 quench protection fuse model arc model superconducting magnet central solenoid model coil
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基于改进GWO-BP神经网络的电磁线圈温升预测
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作者 刘文超 刘远航 +1 位作者 游达章 潘传林 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第10期73-79,共7页
针对差速器运转时电磁线圈温升的非线性与复杂性以及传统BP神经网络在预测中存在的问题,采用改进后的灰狼算法(gray wolf optimization,GWO)对BP神经网络进行优化,并根据室温环境下现场跟踪试验的数据建立以运行时间、直流电流、运转功... 针对差速器运转时电磁线圈温升的非线性与复杂性以及传统BP神经网络在预测中存在的问题,采用改进后的灰狼算法(gray wolf optimization,GWO)对BP神经网络进行优化,并根据室温环境下现场跟踪试验的数据建立以运行时间、直流电流、运转功率为输入,以某型电子锁式差速器电磁线圈连续工作8 h后的实时温度与初始环境温度间的温升差值为输出的网络预测模型。选取平均绝对误差(mean absolute error,MAE)、平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)、均方误差(mean square error,MSE)作为系统评价指标,分别与传统BP网络模型、粒子群算法优化后的网络模型(PSO-BP)进行对比,结果表明GWO-BP神经网络模型具有更好的预测能力和更小的误差精度。为实现汽车轴间差速器上电磁线圈温升变化的精准预测提供了方法和思路。 展开更多
关键词 灰狼算法 BP神经网络 电磁线圈 温升
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电磁脉冲强化中螺线管线圈缠绕的对比研究
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作者 王哲峰 丁昱杰 +1 位作者 卢吉辰 宋鹤 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期106-113,共8页
为探索更好的螺线管线圈缠绕方式,从热力学、空间占有率和绕制角度考虑,分析得到矩形截面铜导线更适合绕制电磁脉冲螺线管线圈,运用有限元软件仿真模拟了5种缠绕形式的螺线管线圈在6 kV电压的电磁脉冲情况,对线圈及棒件受到的电磁力进... 为探索更好的螺线管线圈缠绕方式,从热力学、空间占有率和绕制角度考虑,分析得到矩形截面铜导线更适合绕制电磁脉冲螺线管线圈,运用有限元软件仿真模拟了5种缠绕形式的螺线管线圈在6 kV电压的电磁脉冲情况,对线圈及棒件受到的电磁力进行了对比分析。发现在单根导线中,平式缠绕导线的受力更小;在双根导线情况下,单层并联缠绕整体优于双层并联缠绕。在实验中采用棒件电磁脉冲表面强化技术,结果表明,在电磁力作用下导线的变形与电流热效应产生的温升是使螺线管线圈损坏的主要原因,双根导线单层并联缠绕的螺线管线圈性能更好且具有较长的使用寿命。电磁脉冲可以使钛棒的维氏硬度提升约15%,但过度加工会使硬度下降。 展开更多
关键词 电磁脉冲 螺线管线圈 数值模拟 使用寿命 维氏硬度
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电磁感应加热装置中磁-热-流耦合特性分析
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作者 巫颖龙 王继强 +2 位作者 王家瑞 翟德伟 王斯民 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-6,共6页
采用磁热流多元物理场耦合仿真的方法,研究感应加热系统中的不同线圈结构、激励条件下壁面欧姆损失、温度特征值、磁场强度等多物理场相关的特征值,由结果可知:线圈结构以及激励条件会对磁场及温度场产生不同程度的影响,壁面的欧姆损失... 采用磁热流多元物理场耦合仿真的方法,研究感应加热系统中的不同线圈结构、激励条件下壁面欧姆损失、温度特征值、磁场强度等多物理场相关的特征值,由结果可知:线圈结构以及激励条件会对磁场及温度场产生不同程度的影响,壁面的欧姆损失与电流幅值、电流频率、线圈匝数呈正相关,与线圈与管道中心的距离呈负相关;随着电流幅值从100 A升高至180 A,壁面加热功率从167 W提升至3223 W,出口平均温度从20.5℃提升至28.6℃;管壁内的电流密度以及磁通密度会随着线圈内电流频率的增加而更加集中于管壁薄层内;随着线圈频率从0.05 kHz提升至20 kHz,不锈钢表层内的最大电流密度将从1.29×10^(6)A/m^(2)升高至1.25×10^(8)A/m^(2);当电流频率为0.05 kHz时,最大磁通密度为0.5 T;当电流频率为20 kHz时,最大磁通密度为4.8 T。 展开更多
关键词 感应加热 多元耦合场 欧姆损失 电磁线圈 激励条件
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一种螺线管磁场均匀性改进方法的模拟与分析
6
作者 张兴驰 费俊华 +2 位作者 李慧娴 王子润 熊浩凯 《大学物理》 2024年第3期51-54,66,共5页
本文采用添加补偿线圈的方式,对多层密绕直螺线管轴线上的磁场均匀性进行了改进,并根据理论公式,结合Python软件,对直螺线管添加补偿线圈前后的磁感应强度变化曲线进行了仿真模拟.基于仿真结果,进一步研究了改进后的磁场均匀区间大小与... 本文采用添加补偿线圈的方式,对多层密绕直螺线管轴线上的磁场均匀性进行了改进,并根据理论公式,结合Python软件,对直螺线管添加补偿线圈前后的磁感应强度变化曲线进行了仿真模拟.基于仿真结果,进一步研究了改进后的磁场均匀区间大小与补偿线圈参数、模拟曲线图形之间的变化规律.发现当补偿线圈匝数确定时,均匀区间大小会随着电流强度的增加先增后减,并且会在曲线图形凸点进出阈值时产生骤升骤降的变化.在电流强度可以提供的前提下,匝数更少的补偿线圈可以对原磁场均匀性产生更好的延展效果. 展开更多
关键词 螺线管 补偿线圈 均匀磁场 PYTHON
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电磁阀线圈发热问题的研究与对策
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作者 陈五星 王雯珩 《阀门》 2024年第4期515-518,共4页
随着工业自动化程度的不断提高,电磁阀等执行器在工业自动化控制系统中的应用越来越广泛,线圈作为电磁阀的重要组成部分,其发热问题直接影响到电磁阀的工作效率和可靠性。而随着全球对节能减排和环境保护的重视,对于工业设备的能效和环... 随着工业自动化程度的不断提高,电磁阀等执行器在工业自动化控制系统中的应用越来越广泛,线圈作为电磁阀的重要组成部分,其发热问题直接影响到电磁阀的工作效率和可靠性。而随着全球对节能减排和环境保护的重视,对于工业设备的能效和环保性能要求也越来越高,电磁阀等工业设备通常需要长期运行,线圈发热问题可能导致设备性能下降、寿命缩短等问题。本文正是基于这样的背景之下,对电磁阀以及电磁阀线圈发热的原理和问题展开分析,详细探究了电磁阀线圈发热问题的应对策略。 展开更多
关键词 电磁阀线圈 发热问题 对策
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基于田口法的感应点火系统中线圈参数优化分析 被引量:1
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作者 王永艳 解志坚 +2 位作者 杨臻 黎强 刘双庆 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期102-108,共7页
针对如何提高感应点火能量无线传输效率,建立感应点火的数学模型和Maxwell同轴螺线管型线圈模型,通过分析初、次级线圈间无线电能传输效率关系,将对传输效率影响较大的参数作为田口法的控制因子,基于田口法建立直角表进行仿真分析,得出... 针对如何提高感应点火能量无线传输效率,建立感应点火的数学模型和Maxwell同轴螺线管型线圈模型,通过分析初、次级线圈间无线电能传输效率关系,将对传输效率影响较大的参数作为田口法的控制因子,基于田口法建立直角表进行仿真分析,得出了各影响因子对传输效率的强弱关系,得出经过田口优化后的最优参数组合,并通过实验验证了仿真分析的正确性。研究结果表明:各影响因素对互感的影响程度先后顺序为次级半径、次级匝数、初级匝数、初级螺距、初级半径、次级螺距。对感应点火能量传输效率与可靠性的提升具有较高的理论参考价值。 展开更多
关键词 电磁感应点火 螺线管线圈 田口法 传输效率
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铝合金管件电磁胀形中螺线管线圈的受力研究 被引量:1
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作者 聂鹏 陈天缘 陶金 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第2期86-89,100,共5页
针对管件电磁胀形中螺线管线圈的使用寿命短、易损坏的问题,运用ANSYS Maxwell对电磁胀形过程中螺线管线圈所受到轴向与径向电磁力进行有限元仿真。研究了螺线管线圈在高于被胀形管件的情况下,随着螺线管线圈内径的不同,其所受到的电磁... 针对管件电磁胀形中螺线管线圈的使用寿命短、易损坏的问题,运用ANSYS Maxwell对电磁胀形过程中螺线管线圈所受到轴向与径向电磁力进行有限元仿真。研究了螺线管线圈在高于被胀形管件的情况下,随着螺线管线圈内径的不同,其所受到的电磁力的大小与方向的变化情况。并通过有限元仿真与实验结果对比发现:在螺线管线圈高于管件的电磁胀形中,当螺线管线圈内半径r=11mm时其所受到的力主要来自于管件;当螺线管线圈内半径r=8.5mm时其所受到的力主要来自于自身产生的电磁力。同时螺线管线圈所受到的轴向力是导致其失效的主要原因。 展开更多
关键词 电磁胀形 电磁力 螺线管线圈 使用寿命 ANSYS
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涡流传感器在电子提花机工作状态检测中的应用
10
作者 刘祥佟 李玉良 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第5期115-119,共5页
为保证电子提花机电磁阀组件在自动织造系统中的可靠动作,减少其对织物产生的轨迹误差,设计了一种对电磁阀组件工作状态检测的涡流阵列传感器。通过理论计算和组件结构确定检测线圈的相关参数,采用多路复用开关对阵列信号提取;在Ansoft ... 为保证电子提花机电磁阀组件在自动织造系统中的可靠动作,减少其对织物产生的轨迹误差,设计了一种对电磁阀组件工作状态检测的涡流阵列传感器。通过理论计算和组件结构确定检测线圈的相关参数,采用多路复用开关对阵列信号提取;在Ansoft Maxwell电磁场仿真中建立传感器检测模型,求解电磁阀组件在两个工作状态下的电感变化;考虑通丝张紧产生的微位移,仿真分析通丝位移1~10 mm的对传感器输出变化的影响,并进行实验验证仿真结果的正确性。结果表明,传感器产生的489 nH的电感变化可以反应出电磁阀组件的工作状态,验证了检测方法的正确性,且最大误差不超过2.559%,能为提花机控制系统提供可靠的反馈数据。 展开更多
关键词 涡流检测 阵列线圈 电磁阀组件 电磁场仿真 电子提花机
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电磁成形用螺线管线圈电感的研究 被引量:10
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作者 赵志衡 李春峰 +1 位作者 李建辉 李忠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期64-66,共3页
线圈电感是研究电磁成形放电过程的基本物理参数 .通过有限元法和解析法分别求解了电磁成形用螺线管线圈的电感 ,在解析法求解中分别将其等效为螺线管线圈和圆柱线圈 .最后将计算结果与实测结果进行了对比 。
关键词 电磁成形 电感 有限元 螺线管 圆柱线圈
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电磁成形磁场力的研究 被引量:15
12
作者 李春峰 赵志衡 +1 位作者 李建辉 李忠 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2001年第2期70-72,共3页
电磁成形属于高能率成形 ,磁场力分析是其理论分析的基础 ,研究结果直接用于工件变形分析、确定电磁成形的工艺参数。本文通过分析电磁胀形的特点提出磁场力求解的归一化 ,阐述了电磁胀形磁场力求解的几种方法和各自特点。不同求解方法... 电磁成形属于高能率成形 ,磁场力分析是其理论分析的基础 ,研究结果直接用于工件变形分析、确定电磁成形的工艺参数。本文通过分析电磁胀形的特点提出磁场力求解的归一化 ,阐述了电磁胀形磁场力求解的几种方法和各自特点。不同求解方法的对比表明 ,有限元方法求解磁场力最接近胀形实测情况。随着大型有限元分析软件的应用 。 展开更多
关键词 电磁成形 金属成型 磁场力 有限元 平板线圈 螺线管线圈
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超磁致伸缩换能器磁路设计及优化 被引量:22
13
作者 李明范 项占琴 吕福在 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期192-196,共5页
为优化超磁致伸缩换能器的电磁性能,研究了线圈的几何尺寸和磁路元件的选择对换能器磁场特性和输出位移的影响,并进行了磁路损耗和气隙磁导分析.给出了合理的线圈结构参数,提出了在超磁致伸缩材料(GMM)棒两端安装高磁导率的软磁体和减少... 为优化超磁致伸缩换能器的电磁性能,研究了线圈的几何尺寸和磁路元件的选择对换能器磁场特性和输出位移的影响,并进行了磁路损耗和气隙磁导分析.给出了合理的线圈结构参数,提出了在超磁致伸缩材料(GMM)棒两端安装高磁导率的软磁体和减少GMM棒涡流损耗的设计方案,并忽略了气隙的影响.采用有限元方法仿真了不同磁路设计方案对换能器性能的影响,并进行了试验分析.结果表明,在GMM棒两端安装电工软铁能够提高工作磁场强度,减少磁通泄漏,增加换能器输出位移并降低驱动电流,改善换能器的发热情况,从而整体改善超磁致伸缩换能器的性能. 展开更多
关键词 超磁致伸缩换能器 磁路 线圈 Terfenol—D
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HIRFL-CSR电子冷却装置高精度螺线管线圈制作及磁场测量 被引量:6
14
作者 杨晓东 何源 +6 位作者 赵红卫 袁平 王志学 韩少斐 王保成 康明涛 赵吉祖 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期649-653,共5页
采用特殊工艺制作了 HIRFL-CSR电子冷却装置冷却段高精度螺线管线圈 ,两个产生反向磁场的线圈同轴、平行地放置在特制的测量装置上 ,高精度霍尔探头位于测量装置中心平面上 ,探头测量面与测量装置轴线重合 ,测量单个线圈磁场的横向分量 ... 采用特殊工艺制作了 HIRFL-CSR电子冷却装置冷却段高精度螺线管线圈 ,两个产生反向磁场的线圈同轴、平行地放置在特制的测量装置上 ,高精度霍尔探头位于测量装置中心平面上 ,探头测量面与测量装置轴线重合 ,测量单个线圈磁场的横向分量 ,调节线圈几何轴相对于测量装置轴线的夹角 ,测得线圈磁轴的偏角小于 1× 1 0 -3。 展开更多
关键词 线圈 磁场平行度 磁场测量 高精度螺线管 HIRFL-CSR 霍尔探头
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高增益螺旋形爆炸磁通量压缩发生器 被引量:16
15
作者 龚兴根 谢卫平 +3 位作者 蔡明亮 刘正芬 孙奇志 戴文锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期187-191,共5页
从爆炸磁通量压缩发生器的工作原理和有效利用炸药能入手,探讨爆炸磁通量压缩发生器运行性能的影响因素和设计制造过程应注意的问题。
关键词 爆炸 磁通量 压缩发生器 螺线管 高场效应
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伺服比例阀用动圈式直线电机 被引量:15
16
作者 许小庆 权龙 王旭平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期92-96,共5页
为研制用于驱动大流量伺服比例阀先导级的高响应电-机械转换器,提出采用异型永久磁铁励磁的动圈式直线电机(moving coil linear motor,MCLA)结构方案,给出设计准则,采用有限元计算方法分析磁路特征,计算结果表明,采用异型永久磁铁较规... 为研制用于驱动大流量伺服比例阀先导级的高响应电-机械转换器,提出采用异型永久磁铁励磁的动圈式直线电机(moving coil linear motor,MCLA)结构方案,给出设计准则,采用有限元计算方法分析磁路特征,计算结果表明,采用异型永久磁铁较规则形状可提高驱动力7%以上。在此基础上,设计了驱动大流量伺服比例阀先导级的动圈式直线电机,并制造出样机,建立了测试系统,对样机的动静态特性进行试验测试,试验结果验证了设计计算的正确性,试验结果表明所研制的样机性能可以满足高响应大流量伺服比例阀先导级驱动要求。 展开更多
关键词 直线电机 电-机械转换器 动圈式电磁铁 伺服比例阀
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经颅磁刺激线圈的磁聚焦优化设计 被引量:6
17
作者 胡维平 王修信 +2 位作者 杨永栩 梁冬冬 赵方伟 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期910-913,共4页
经颅磁刺激是利用变化磁场产生的感应电场作用于可兴奋人体脑组织的过程,磁聚焦性能是经颅磁刺激线圈设计的一项重要指标。根据磁刺激线圈感应电场理论,我们设计了半圆螺线管用于经颅磁刺激,计算了其载流线圈随刺激深度的感应电场分布,... 经颅磁刺激是利用变化磁场产生的感应电场作用于可兴奋人体脑组织的过程,磁聚焦性能是经颅磁刺激线圈设计的一项重要指标。根据磁刺激线圈感应电场理论,我们设计了半圆螺线管用于经颅磁刺激,计算了其载流线圈随刺激深度的感应电场分布,并与传统的经颅磁刺激8字形线圈作比较。结果表明,半圆螺旋管线圈既继承了8字形线圈感应电场的主瓣聚焦性强的优良特性,又摒弃了其相对较大的旁瓣对浅表非靶组织的兴奋刺激的不良影响,完全达到了磁聚焦优化设计的目的,也更利于磁刺激兴奋点的定位。 展开更多
关键词 经颅磁刺激 螺旋管线圈 感应电场分布
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直动电磁阀线圈温升实验研究 被引量:9
18
作者 王露 刘潜峰 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期479-482,共4页
控制棒水压驱动技术是由清华大学核能与新能源技术研究院发明的具有自主知识产权的一项新型专利技术。组合阀是该项技术的关键部件,而组合阀是由3个直动电磁阀组成,因此,电磁阀的性能直接影响组合阀的性能,从而影响控制棒水压驱动技术... 控制棒水压驱动技术是由清华大学核能与新能源技术研究院发明的具有自主知识产权的一项新型专利技术。组合阀是该项技术的关键部件,而组合阀是由3个直动电磁阀组成,因此,电磁阀的性能直接影响组合阀的性能,从而影响控制棒水压驱动技术的运行性能。本文就控制棒水压驱动系统运行过程中所出现的工况,对其直动电磁阀线圈进行了温升实验研究,并运用ANSYS软件进行了理论分析。分析结果表明:在电流增大情况下,线圈温度均会增大;线圈内壁温度高于外壁温度;线圈中间温度高于边缘温度。通过线圈温升研究可进一步优化直动电磁阀的设计。 展开更多
关键词 控制棒水压驱动系统 电磁阀 线圈 温度
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直流螺管式电磁阀线圈温升研究 被引量:6
19
作者 王春民 沙超 魏学峰 《液压与气动》 北大核心 2014年第8期60-63,共4页
通过对直流螺管式电磁阀线圈发热试验数据综合分析,得到了线圈散热系数经验公式,并基于此编制了线圈温升计算程序。经不同电磁阀线圈发热试验验证,线圈温升计算程序能够准确地计算直流螺管式电磁阀线圈温升,得到的线圈散热系数经验公式... 通过对直流螺管式电磁阀线圈发热试验数据综合分析,得到了线圈散热系数经验公式,并基于此编制了线圈温升计算程序。经不同电磁阀线圈发热试验验证,线圈温升计算程序能够准确地计算直流螺管式电磁阀线圈温升,得到的线圈散热系数经验公式修正了工程中应用广泛的线圈温升计算公式。 展开更多
关键词 电磁阀 线圈 温升 散热系数
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螺管结构线圈涡流场及高频阻抗的数值分析 被引量:4
20
作者 陈为 罗恒廉 张冠生 《电工电能新技术》 CSCD 1998年第2期14-17,共4页
本文建立了螺管结构线圈高频涡流场模拟的数学模型,考虑了线匝涡流的集肤和邻近效应,并提出了相应的数值计算方法,该算法很好地解决了轴对称结构线圈各匝的总电流必须保持相等的约束条件。本文还对螺管线圈的高频参数,如高频电阻和... 本文建立了螺管结构线圈高频涡流场模拟的数学模型,考虑了线匝涡流的集肤和邻近效应,并提出了相应的数值计算方法,该算法很好地解决了轴对称结构线圈各匝的总电流必须保持相等的约束条件。本文还对螺管线圈的高频参数,如高频电阻和电感作了实际计算和分析。 展开更多
关键词 螺管线圈 数值分析 高频阻抗 线圈 高频阻抗
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