基于Ansys-Maxwell的矿用电磁铁优化和仿真

针对某型号矿用电磁铁启动电磁力低、不足以驱动控制阀的问题,在控制电压、电磁铁外形尺寸和阀芯行程不变的前提下,应用有限元仿真软件Ansys-Maxwell分别对电磁铁中隔磁环长度和隔磁环位置对启动电磁力的影响进行参数化仿真分析。仿真结果表明:隔磁环长度对启动电磁力影响不大,隔磁环位置对启动电磁力有重要影响。研究得到的最终优化方案是当隔磁环位置左移3.0 mm后,矿用电磁铁的启动电磁力由3.47 N增加到13.9 N,远大于控制阀的开启液压力4.12 N。通过试验验证了仿真分析的正确性。

基于Ansys-Maxwell的高压开关操动电磁铁优化和仿真

高压开关操动电磁铁是连接设备控制系统和机械系统的关键元件,对其进行设计优化十分必要。根据用户实际需求,以现有产品为例,分析电磁铁线圈布线结构,在既定线圈功率和线圈尺寸的前提下,给出线圈安匝数的最优化设计方法;并应用有限元仿真软件Ansys-Maxwell,分别对电磁铁的不同衔铁半径和衔铁端面结构方案进行参数化仿真计算,比对仿真结果得到优化方案。经实验验证新设计方案性能优于原设计方案,实现了线圈功率由370 W降低至220 W,且在整段脱扣工作行程中输出力与负载力更具匹配性。