本質(zhì)安全型電磁鐵的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液壓支架電液控制系統(tǒng)的使用使得工作面的高產(chǎn)高效成為可能，促進(jìn)了煤炭開采機(jī)電一體化領(lǐng)域的迅速發(fā)展，電磁先導(dǎo)閥作為液壓控制系統(tǒng)的核心器件也為采煤效率的提高奠定了基礎(chǔ)，然而電磁先導(dǎo)閥中的本質(zhì)安全型電磁鐵更是尤為重要。
　　 本質(zhì)安全型電磁鐵雖然結(jié)構(gòu)簡單，但由于磁路復(fù)雜，磁場和溫度場不斷變化，加之導(dǎo)磁材料的非線性等因素，使得設(shè)計(jì)一款結(jié)構(gòu)優(yōu)化，性能優(yōu)越的電磁鐵變得復(fù)雜。
　　 目前我國礦用電磁鐵多依靠進(jìn)口，增加

2、了維修成本與維修周期，且礦用電磁鐵設(shè)計(jì)很少，大部分是比例電磁鐵的設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)仿真出一款適合我國的電磁鐵對礦用電磁鐵的國產(chǎn)化具有推動作用。
　　 本文通過電磁場與電磁鐵的相關(guān)理論知識并結(jié)合已有電磁鐵的設(shè)計(jì)方法，在分析了工況的條件下，初算出礦用直流電磁鐵的基本尺寸并用等效磁路法進(jìn)行了磁路的驗(yàn)算，由于初算時很多數(shù)據(jù)都是依照經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選取，所以其性能不能保證，利用Ansoft Maxwell的參數(shù)化求解對初算后的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行了參數(shù)化分析

3、，得出不同尺寸下工作氣隙-電磁力曲線。然后根據(jù)優(yōu)化后的尺寸參數(shù)利用Ansoft Maxwell對其進(jìn)行二維的靜態(tài)仿真分析，動態(tài)仿真分析，利用Ansys進(jìn)行了溫度場仿真分析，得出優(yōu)化后的電磁鐵的性能有了很大改善。
　　 除此之外，本文還特別進(jìn)行了三維的靜態(tài)仿真分析和動態(tài)仿真分析，由于在Ansoft Maxwell軟件中還能特別對已知路徑上的場圖進(jìn)行分析，故對工作氣隙處專門設(shè)為路徑來分析研究，保證了電磁吸力為準(zhǔn)恒力的特點(diǎn)，驗(yàn)算了電磁