由于新的控制系统对执行元件的性能要求越来越高 , 高速电磁开关阀的研制已成为必然 ,本文建立了高速开关阀的仿真模型 , 详细介绍了高速电磁开关阀的工作原理,建立了高速电磁开关阀的耦合数学模型,并着重对开关阀的关键部件一衔铁部分进行了有限元分析,讨论了磁导率、涡流等非线性磁效应对电磁子模块的影响。通过对影响高速电磁开关阀性能的众多参数进行关系分析和灵敏度分析,得出对优化设计及零件加工具有重要指导意义的结论。对影响电磁阀性能的因素进行了分析, 提出了优化方案, 并得到了以下结论:
( 1 ) 具有高饱和磁通密度、高磁导率的软磁材料更适合高速电磁阀。
( 2 ) 不应单纯的依靠减轻载荷的质量提高性能 ,而应考虑低密度、高强度的材料 , 并用合适的结构 ,如衔铁可采用铝合金材料 , 并设计成空心结构等方法。
( 3 ) 为提高阀的流量 , 除提高阀芯尺寸外 , 可适当提高阀的行程。
( 4 ) 线圈匝数是较为敏感的设计因素 , 合适的线圈匝数有利于提供足够的电磁力 , 提高电能转化为磁能的速度 , 可考虑采用线圈并联方式绕制线圈。
( 5 ) 还有很多因素可以考虑 , 如电源驱动方式、剩磁的影响等 , 模型本身还有很多地方需要进一步改进和优化。
总结的来说,本文只是给出了高速开关电磁阀的模型仿真分析和优化的一点点建议,并不是所以的开关阀都要沿着我的方法。