考虑电磁铁线圈构型的高速开关阀动态特性分析

为改善高速开关阀的响应特性,以电磁铁线圈构型为切入点,对比研究了线圈构型对高速开关阀动态特性的影响规律。在建立高速开关阀数学模型以及理论分析线圈构型变化对响应时间影响的基础上,采用电磁仿真软件ANSYS Electronics,构建了高速开关阀二维瞬态仿真模型,分析了单一、叠加式、嵌套式3种线圈构型对电磁铁吸合以及高速开关阀启、闭两个动态过程的影响。仿真结果表明:在不改变其他结构参数与电气参数的情况下,与单一线圈构型相比,叠加与嵌套两种并联线圈构型能够有效缩短电磁铁空载吸合时间,减幅分别为35.1%、34.7%;叠加式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.79 ms,减幅达55.4%;嵌套式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.77 ms,减幅达55.2%。综合响应特性与能耗特性参数来看,采用叠加式线圈构型的高速开关阀具有相对更优的动态特性。该研究可为高速开关阀电磁铁的设计提供参考。

水基高速开关阀动静态特性研究

为了研究水基高速开关阀的动静态特性,以一款水基高速开关阀电磁铁为研究对象。阐述其结构及工作原理,在Ansoft Maxwell软件中搭建电磁铁仿真模型;通过研究平面形磁极和锥面形磁极的稳态电磁力的大小,得到该水基高速开关阀电磁铁更适合采用平面形磁极,且得到稳态电磁力与半锥角θ之间的关系;加入隔磁环对环路磁通进行优化,并分析隔磁环结构参数对电磁力的影响规律,根据仿真结果及生产工艺确定了隔磁环的最优参数;最后针对电磁铁滞后时间长、响应频率低的问题,提出一种复合PWM控制策略来提升电磁铁的动态特性。根据仿真和试验结果,电磁铁滞后时间缩短了15.8 ms,响应频率由29 Hz提升到了40 Hz。

高速开关阀动态响应特性研究及性能优化

为研究某型高速开关阀的动态响应特性并开展参数优化,描述开关阀的结构组成及工作原理,并建立其数学模型;基于电磁铁的有限元模型,重点研究极靴盆口磁分路的作用,并求解电磁力及磁通量离散空间分布;进而建立开关阀的机-电-液联合仿真模型,研究其静态压力控制特性及关键参量的动态响应过程。以单变量作用规律分析为基础,应用(1+1)-ES算法完成多参数迭代优化。最后,测定高速开关阀的动态响应特性,完成对比验证。实验结果表明:所建立的联合仿真模型较好地刻画了开关阀的动态响应特性,并借助进化策略优化算法实现了性能的有效提升。

正负脉冲电压驱动的电磁螺纹插装阀动态特性分析

提出了一种基于PWM技术的正负脉冲电压控制策略,用于提高锥阀式电磁螺纹插装阀启闭动态响应速度,使其满足数字液压技术的要求。在分析电磁螺纹插装阀结构和工作原理基础上,建立了电磁螺纹插装阀的数学模型,并在AMESim软件中搭建电磁螺纹插装阀及其测试系统的多物理场耦合建模,研究不同正负脉冲电压持续时间条件下电磁螺纹插装阀线圈电流、阀芯位移、电磁力的变化规律,确定了电磁螺纹插装阀响应速度最快时正负脉冲电压控制策略的最优控制参数。利用半实物仿真系统搭建SCV硬件在环测试实验台,对所提正负脉冲控制策略进行验证。实验表明,与常规电压控制策略相比,当正负脉冲电压控制策略中正负脉冲电压持续时间都为10 ms时,电磁螺纹插装阀的开启时间由30 ms缩短到13.5 ms,其关闭时间由139 ms缩短到14 ms。研究结果为电磁螺纹插装阀的高响应化和数字液压技术的发展提供参考。

高速电磁开关阀开关特性的机理研究

为改善高速电磁阀的开关特性，从电磁阀的数学模型着手，用实验仿真的方法，分析了高速电磁阀的开关特性机理，提出了高速开关阀的设计准则，探讨了阀芯质量、阀芯行程、线圈匝数、线圈电阻、驱动电压与电流等各参数对开关特性的影响．提供了寻找电磁阀快速开关的有效方法．

高速开关电磁阀力控系统线性增压控制研究

针对防抱死制动系统线性增压需求,建立某高速开关电磁阀阀芯力平衡数学模型,给出阀芯平衡状态附近线性化增量微分表达式,建立液压缸压力变化数学模型,给出液压缸压差的增量表达式,得到高速开关电磁阀力控系统压力和通电电流的传递函数。通过某高速开关电磁阀电磁场和流场的有限元分析,得到阀芯所受电磁力、阀芯所受液压力及流量随阀口开度的变化曲线,研究电磁力、液压力与流量之间的定量关系,阐述高速开关电磁阀力控系统线性增压基本原理,给出力平衡点的稳定条件,提出能够实现线性增压的控制方式;结合流场、电磁场分析结果建立某高速开关阀整体模型,对电磁阀开启过程进行仿真,并进行线性增压试验,验证了该控制方式对于恒流量输出的可行性和仿真计算方法与结果的正确性。

高速开关电磁阀的特性与应用研究

高速开关电磁阀是一种结构简单、易于实现计算机数字控制的电磁伺服控制系统的关键控制元件。在对高速开关电磁阀的结构、原理、特性进行探讨的基础上，以其在桑塔纳2000型轿车电控机械式自动变速器（AMT）系统离合器控制中的应用为例，对其进行了研究。

基于AMESim的电磁高速开关阀动静态特性研究

在分析电磁高速开关阀磁路及机液结构的基础上,采用AMESim建立了电磁高速开关阀模型,基于该模型在不同占空比及不同工作频率情况下进行了仿真,分析了PWM信号、电流、阀芯位移关系,从控制角度提出了改善电磁高速开关阀性能的思路。

某高速电磁开关阀电磁力影响因素的研究

针对某高速电磁开关阀高性能要求,阐述了电磁场有限元分析的基本理论知识,给出电磁场基本表达式,建立了高速电磁开关阀电磁场模型。针对不同工作气隙、不同非工作气隙、不同绕线参数、不同温度以及不同电压高速电磁开关阀电磁场进行了分析,得到高速电磁开关阀电磁场分布云图,分析其磁场饱和程度;得到不同工作气隙、非工作气隙、线圈丝径、线圈层数、线圈电流、NI值、温度等参数下阀芯电磁力曲线,分析高速电磁开关阀电磁力受其结构参数与工作参数的影响因素,为高速电磁开关阀电磁控制单元的设计提供参考,并给出了高速电磁开关阀设计过程的注意事项。

基于高速开关电磁阀PWM控制的汽车ABS研究

在汽车防抱死制动系统的控制过程中,一般由电子控制单元控制二位三通高速开关电磁阀来实现制动轮缸压力的增压、保压和减压3种状态控制。为了提高系统响应速度和控制精度,采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了高速电磁开关阀结构型式及工作原理、PWM信号控制的ABS系统以及PWM信号控制过程。

高速电磁开关阀的研究与应用

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 。

基于AMESim的高速电磁开关阀控缸位置控制

基于AMESim建立高速电磁开关阀的模型及PID调节的高速电磁开关阀控缸位置控制模型,选用ITAE指标,用AMESim的遗传算法优化功能对PID参数进行优化,实现高速电磁开关阀控缸的精确位置控制。

常开式高速开关阀电磁铁的设计与性能仿真

高速开关阀作为汽车防抱死制动系统的重要元件,其动态响应性能决定着防抱死制动系统的安全性和有效性。为此设计了一种常开式高速开关阀,并利用Ansoft软件研究了其开关电磁铁的电磁场特性,确定了电磁铁的线圈参数;将获得的参数输入到Simulink建立的开关阀系统模型中,并仿真分析,得到运行频率为37 Hz,这一指标满足防抱死制动系统的性能要求。

电磁高速开关阀的设计方案研究

高速开关元件种类繁多、用途各异 ,正确选择设计方案是提高其性能水平的重要保证。本文用相似理论分析了阀的尺寸大小、驱动方式及工作时制与开关元件快速性之间的关系。电磁高速开关元件的开关时间与尺寸成正比 ,大通径的高速开关阀宜采用多级 (两级或三级 )的结构 ;设计电磁 -机械转换器时 ,采用双稳开关电磁铁 (力马达 )其温升比长时制的电磁 -机械转换器的温升减少 ,工作效率明显提高。

高速电磁开关阀静态特性研究

针对二位三通高速电磁开关阀双端驱动的特点,理论分析了液压开关半桥的静态特性,基于AMESim中建立的高速电磁开关阀动态模型,对高速电磁开关阀的静态特性进行仿真,并分析了造成高速电磁开关阀的静态特性非线性的原因。

气动高速开关阀用电磁铁研究

本文针对气动高速开关阀用电磁铁的特殊要求，讨论了提高该类电磁铁开关特性的技术途径及设计方法，建立了具有饱和特性的电磁铁的磁路网络模型，对不同参数的电磁铁进行了仿真和实验研究，实验表明该模型具有较高的精度。

高速电磁开关阀快速关闭方法设计与实现

以高速电磁开关阀快速关闭的关键技术为研究对象,针对现有高速电磁开关阀关闭时间不能令人满意的问题,采用理论分析和试验研究相结合的方法,深入分析了提高高速电磁开关阀的关闭特性。提出了在高速电磁开关阀关闭过程中,通过检测线圈两端电压,动态调整续流支路电阻值,提高线圈放电速度;构建了高速电磁开关阀线圈放电速度电路及其控制系统。试验验证了该系统能够加快电流的下降速度,提高高速电磁开关阀的关闭特性。

高速电磁开关阀控缸位置控制系统的纹波抑制

高速电磁开关阀控缸位置控制系统中,液压缸在到达目标位置后,不是处于静止平衡状态,而是在目标位置附近作小幅度的振荡,响应有纹波存在,即所谓的动态平衡,动态平衡的存在会产生流量脉动和冲击,零件易磨损及疲劳破坏。该文针对高速电磁开关阀控缸位置控制系统,提出了一种纹波抑制方法,并进行了仿真和试验验证。

基于高速电磁开关阀的多液压缸位置协调控制系统

介绍一种基于高速电磁开关驱动的新型多液压缸系统,用于模拟曲轴连杆式低速大扭矩液压马达多个柱塞腔的动作过程;同时,也可以利用该系统开展多液压缸位置同步或者力同步加载的研究。分析了系统的组成结构与特点,包括以高速电磁开关阀作为控制元件的液压系统,以及以研华PCI1711多功能数据采集与控制卡为核心的计算机控制系统;阐述了多液压缸位置协调控制的实现算法;给出了以不同幅值和频率的正弦信号作为指令的多液压缸位置协调跟踪结果。实验结果表明,所设计的控制算法是有效的,同时该系统能很好地模拟曲轴连杆式低速大扭矩液压马达多个柱塞腔的动作机理。

基于PWM控制的高速开关电磁阀在汽车防抱死制动系统中的应用

在汽车防抱死制动系统(简称ABS)的控制过程中,一般是由电子控制单元控制二位三通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压三种状态的控制。为了提高系统的响应速度和控制精度,研究采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了PWM控制原理、高速开关电磁阀的工作特性以及高速开关电磁阀在汽车防抱死制动装置中的具体应用。