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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 關(guān)于比例電磁鐵的恒力特性的一個(gè)新的解釋方法 [打印本頁(yè)]

作者: 非池中 時(shí)間: 2010-9-18 08:43
標(biāo)題: 關(guān)于比例電磁鐵的恒力特性的一個(gè)新的解釋方法
但凡有關(guān)電液比例的說或是論文提到比例電磁鐵的時(shí)候，都會(huì)有這樣的解釋：比例電磁鐵之所以有恒力特性，是因?yàn)樘厥獾臉O靴設(shè)計(jì)導(dǎo)致了主磁通Φ 1和副磁通Φ 2，而這樣的磁通又導(dǎo)致了后邊曲線中的兩個(gè)磁通產(chǎn)生的Fm1和Fm2的位移力特性，這兩個(gè)分力的疊加導(dǎo)致了合力Fm在某一個(gè)位移段上的近似水平的位移力特性。
[attach]191971[/attach][attach]191972[/attach][attach]191975[/attach]
以上這種解釋方法我覺得雖然也對(duì)，也是不利于進(jìn)行磁路的分析。原因如下：副磁通有一部分從銜鐵的端面過（如最下邊的圖），也有一部分漏磁通從銜鐵的側(cè)面經(jīng)過。而漏磁通并不會(huì)產(chǎn)生推力。而原來的提法中沒有提到漏磁通。
我認(rèn)為這樣的提法更好：主磁通定義為從銜鐵的端面經(jīng)過的磁通，漏磁通定義為從銜鐵的側(cè)面經(jīng)過的磁通。主磁通就是產(chǎn)生推力的磁通。而我們對(duì)于比例電磁鐵水平位移力的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是，要讓主磁通在一定的位移段內(nèi)接近于不變。
當(dāng)然，從本質(zhì)上這些提法沒什么變化，但是我覺得我的提法更便于理解，最重要的是便于磁路計(jì)算：一般我們都會(huì)把電磁場(chǎng)的問題簡(jiǎn)化為磁路來計(jì)算，這樣的好處是簡(jiǎn)單，壞處是不精確。這是主流的做法。以上兩種提法，直接會(huì)衍生出兩種磁場(chǎng)向磁路的簡(jiǎn)化方法。而以上的兩種提法，我認(rèn)為我的提法更便于磁路的簡(jiǎn)化，只要簡(jiǎn)化成主磁通和漏磁通這兩條磁路即可，而且主磁通直接與推力相關(guān)。而原來的提法中的主磁通和副磁通雖然也是兩條磁通，但他們都產(chǎn)生推力，而副磁通又包含了漏磁通，所以副磁通產(chǎn)生推力的多少又是一個(gè)問題。所以不利于電磁場(chǎng)向磁路的準(zhǔn)確簡(jiǎn)化。

作者: 無能 時(shí)間: 2010-9-18 22:02
你說的是一個(gè)“可約化”的問題，“可約化”就是某些量之間彼此無關(guān)，互不相干，這樣才好研究。

作者: 非池中 時(shí)間: 2010-9-18 22:23
回復(fù) 2# 無能

還是希望得到無能大俠的多多指導(dǎo)！

作者: 魚化龍 時(shí)間: 2010-9-18 22:31

看起來好深?yuàn)W的。向各位大俠好好學(xué)習(xí)。

作者: 貝貝 時(shí)間: 2010-9-19 22:55
前一種說法類似于科普，畢竟搞液壓的都是機(jī)械出身的占絕大多數(shù)，磁路這個(gè)東西對(duì)機(jī)械類的人是比較陌生的。當(dāng)然看了之后感覺樓主的說法更專業(yè)

作者: xtw77wh 時(shí)間: 2010-9-20 21:39
不懂不懂了，　　　　　　。

作者: 無能 時(shí)間: 2010-9-22 21:21
回復(fù) 3# 非池中

指教不敢當(dāng)，我只是不管對(duì)錯(cuò)，盡情將心中觀點(diǎn)道出，大家只管褒貶，古人說教學(xué)相長(zhǎng)，我沒有學(xué)生教，只能說“談學(xué)相長(zhǎng)”了。
可約化是系統(tǒng)論的名詞，如果兩個(gè)變量互相影響，就無法研究清楚，但如果彼此無關(guān)就好辦了，我們定住一個(gè)量，單獨(dú)變化另外一個(gè)量，觀察它產(chǎn)生的影響。
磁學(xué)我不懂，我只懂機(jī)械，打個(gè)比方說，做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其向心加速度a有三種解析式，分別如下：
1、a = vω
2、a = v^2/r
3、a = ωr^2
第一種寫法，當(dāng)切速度v變化時(shí)，角速度ω也跟著變化，你無法單獨(dú)研究v變化對(duì)a的影響。寫成后面兩種形式就顯得清楚、明白。
你自己的提法很好，清楚明白的將影響推力的因素分解為彼此無關(guān)的兩種，“沒有多余，沒有遺漏”！

作者: 寂靜天花板 時(shí)間: 2010-9-23 11:10
請(qǐng)教樓主,國(guó)內(nèi)作電磁鐵的廠家如何設(shè)計(jì)電磁鐵,是公式計(jì)算還是電腦仿真,是新產(chǎn)品開發(fā)還是吃老本

作者: 非池中 時(shí)間: 2010-9-24 10:19
回復(fù) 8# 寂靜天花板

國(guó)內(nèi)就很簡(jiǎn)單了，直接拿力士樂的過來測(cè)繪（主要是國(guó)內(nèi)的比例閥很多都是仿力士樂的，所以配套電磁鐵也就直接仿造力士樂的）。但是特性跟別人做的不一樣，然后就是修改一些結(jié)構(gòu)參數(shù)，改改隔磁角和安匝數(shù)什么的，慢慢湊。材料一般都用電工純鐵，主要是飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高，而且是直流電磁鐵不用考慮渦流和磁滯損耗。材料也是中國(guó)制作比例電磁鐵的瓶頸。國(guó)外的材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度很高，這就使他們的體積功率密度很大，再加上設(shè)計(jì)合理，所以同樣的輸出力的電磁鐵人家的個(gè)頭小，我們的就很大。最典型的是德國(guó)HAWE的比例電磁鐵，做的很小，力卻一點(diǎn)都不小。我測(cè)試了他們的比例電磁鐵，發(fā)現(xiàn)他們的電磁鐵到了最大輸出力，磁性材料就剛剛飽和，所以就節(jié)約了體積。現(xiàn)在比例電磁鐵國(guó)內(nèi)也做的還行，就是頻響坐不上去，歸根到底還是材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度不行，所以力就小，只能增加匝數(shù)，但是這樣就增加了線圈的電感，結(jié)果就降低了頻響。

作者: 紫劍狂風(fēng) 時(shí)間: 2010-9-27 23:16
比例電磁鐵怎么測(cè)試呀用來不少比例電磁鐵還真不知道怎么測(cè)里面得電磁參數(shù) 慚愧呀~

作者: 非池中 時(shí)間: 2010-9-28 07:19
本帖最后由非池中于 2010-9-28 07:20 編輯

回復(fù) 10# 紫劍狂風(fēng)

我們現(xiàn)在的試驗(yàn)臺(tái)可以測(cè)試位移力特性和電流力特性。上面的兩個(gè)是靜態(tài)特性，另外動(dòng)態(tài)特性一般測(cè)試力階躍和掃頻。
我們的試驗(yàn)臺(tái)由一個(gè)直線步進(jìn)電機(jī)在頭部裝一個(gè)位移傳感器，電機(jī)可以讓比例電磁鐵產(chǎn)生不同的位移，然后通過力傳感器測(cè)試銜鐵的推力。另外還有一個(gè)激光位移傳感器來測(cè)試銜鐵的位移。比例電磁鐵一般都由比例控制放大器供電，放大器的控制電壓，由研華1710數(shù)據(jù)采集控制板卡的模擬量輸出端來控制。而直線步進(jìn)電機(jī)的控制器由放大板的數(shù)字量輸出端輸出數(shù)字脈沖來控制。通過板卡的數(shù)據(jù)采集功能，把力的數(shù)據(jù)和位移的數(shù)據(jù)都采集進(jìn)入計(jì)算機(jī)，用Labview很容易實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檠腥A已經(jīng)把那些底層的測(cè)試模塊編好了，隨板卡給我們，所以我們只是把那些基本的模塊再加一些簡(jiǎn)單的功能。
電流力特性，就是通過板卡，給放大器一個(gè)三角波（只是一個(gè)周期，時(shí)間有十秒左右），然后把力關(guān)于時(shí)間的圖形繪制出來，就可以了。不僅可以看電流力，還可以看電流力滯環(huán)。
位移力特性，就是通過板卡，給比例電磁鐵一個(gè)恒定的電流信號(hào)，然后讓步進(jìn)電機(jī)跑一個(gè)來回，同時(shí)采集力和位移信號(hào)，這樣就得到了位移力特性及其滯環(huán)。
力階躍就是給電磁鐵一個(gè)比較銳利的階躍信號(hào)，看力的階躍。這個(gè)主要和線圈的電感有關(guān)。
掃頻就是，給電磁鐵一個(gè)偏置的正弦信號(hào)，波谷為零。這個(gè)正弦信號(hào)的頻率從很小依次均勻的變大，然后可以讀到比例電磁鐵的力的響應(yīng)。這個(gè)響應(yīng)的頻率與輸入信號(hào)相同，賦值隨著頻率的提高而衰減，類似于控制上的波特圖中的幅頻特性。

作者: 螺旋線 時(shí)間: 2010-9-28 08:49
對(duì)電磁場(chǎng)不了解。聽相關(guān)專業(yè)的人說，是很復(fù)雜的。
材料問題是一方面，問題是是否把可用的材料的性能發(fā)揮到了極致呢？這是個(gè)問題。
樓主說了，我們是測(cè)繪來試湊出來的，根上說就是無準(zhǔn)確模型。簡(jiǎn)化的結(jié)果必然導(dǎo)致其準(zhǔn)確性。這里簡(jiǎn)化，那里簡(jiǎn)化，最終成品當(dāng)然也比本主“簡(jiǎn)化”許多了。

作者: 非池中 時(shí)間: 2010-9-28 09:19
回復(fù) 12# 螺旋線

對(duì)磁性材料發(fā)揮到極致，這個(gè)說的很好。其實(shí)我們?cè)O(shè)計(jì)的電磁鐵粗笨，實(shí)質(zhì)上是沒有利用好材料的磁性。有的地方磁路截面很大，有的地方又過于狹窄，這樣的結(jié)果是狹窄的地方的磁性材料飽和，而整個(gè)電磁鐵既笨重力又小。前兩天測(cè)了HAWE的一個(gè)電磁鐵，25*25的規(guī)格，很小，但是力在0.8安培可以輸出27牛，而且這時(shí)候在增加電流，力基本就不變了，也就是說飽和了，而0.8A也就是它額定工作的最大的電流，設(shè)計(jì)的很是合理啊

作者: 螺旋線 時(shí)間: 2010-9-28 09:43
實(shí)質(zhì)的問題就是專家不專，雜家不雜。
上學(xué)的時(shí)候，俺老師說用同樣的器件，做出來的東西差距還是差距很大。當(dāng)然，他不感到意外，是正常的，哈哈。

作者: zhaowentao 時(shí)間: 2012-3-6 18:19
LZ在嗎，問你個(gè)問題，謝謝了

作者: zhaowentao 時(shí)間: 2012-3-6 18:22
比例電磁鐵的制作問題有些疑問。

作者: xinoujixie 時(shí)間: 2012-5-18 17:51
上網(wǎng)找了老半天沒有見著一家的比例電磁鐵個(gè)頭小的，小個(gè)頭的比例電磁鐵你在哪里？

作者: qtt5431 時(shí)間: 2012-7-12 10:16
哥我想問一下比例電磁鐵的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間是多少啊
還有什么比例電磁鐵好啊外形尺寸要小的從哪買我的電話是18234138693 希望您看到給予知道急

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