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標題: 關于比例電磁鐵的恒力特性的一個新的解釋方法 [打印本頁]
作者: 非池中    時間: 2010-9-18 08:43
標題: 關于比例電磁鐵的恒力特性的一個新的解釋方法
但凡有關電液比例的說或是論文提到比例電磁鐵的時候，都會有這樣的解釋：比例電磁鐵之所以有恒力特性，是因為特殊的極靴設計導致了主磁通Φ 1和副磁通Φ 2，而這樣的磁通又導致了后邊曲線中的兩個磁通產生的Fm1和Fm2的位移力特性，這兩個分力的疊加導致了合力Fm在某一個位移段上的近似水平的位移力特性。+ H* S. t5 ~+ _: E$ q0 E7 l) e5 O
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8 q8 H# w! D9 j3 |6 H- v以上這種解釋方法我覺得雖然也對，也是不利于進行磁路的分析。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面經過。而漏磁通并不會產生推力。而原來的提法中沒有提到漏磁通。
8 V0 ]) j; E% q: q7 P我認為這樣的提法更好：主磁通定義為從銜鐵的端面經過的磁通，漏磁通定義為從銜鐵的側面經過的磁通。主磁通就是產生推力的磁通。而我們對于比例電磁鐵水平位移力的設計目標就是，要讓主磁通在一定的位移段內接近于不變。
$ [" E" z8 U, w+ m! h3 ?, S& }當然，從本質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算：一般我們都會把電磁場的問題簡化為磁路來計算，這樣的好處是簡單，壞處是不精確。這是主流的做法。以上兩種提法，直接會衍生出兩種磁場向磁路的簡化方法。而以上的兩種提法，我認為我的提法更便于磁路的簡化，只要簡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。而原來的提法中的主磁通和副磁通雖然也是兩條磁通，但他們都產生推力，而副磁通又包含了漏磁通，所以副磁通產生推力的多少又是一個問題。所以不利于電磁場向磁路的準確簡化。
作者: 無能    時間: 2010-9-18 22:02
你說的是一個“可約化”的問題，“可約化”就是某些量之間彼此無關，互不相干，這樣才好研究。
作者: 非池中    時間: 2010-9-18 22:23
回復 2# 無能 % W9 ?: n8 q9 L8 V; D. P
) `/ C8 q" w( p$ h& O5 U5 I6 H, ~+ I

) r2 x& q' c$ k# I    還是希望得到無能大俠的多多指導！
作者: 魚化龍    時間: 2010-9-18 22:31
看起來好深奧的。向各位大俠好好學習。
作者: 貝貝    時間: 2010-9-19 22:55
前一種說法類似于科普，畢竟搞液壓的都是機械出身的占絕大多數，磁路這個東西對機械類的人是比較陌生的。當然看了之后感覺樓主的說法更專業
作者: xtw77wh    時間: 2010-9-20 21:39
不懂不懂了，　　　　　　。
作者: 無能    時間: 2010-9-22 21:21
回復 3# 非池中
4 y" n' T5 \+ o4 H* g+ o; y, I7 f' ?8 {8 t+ |9 N8 ^
    指教不敢當，我只是不管對錯，盡情將心中觀點道出，大家只管褒貶，古人說教學相長，我沒有學生教，只能說“談學相長”了。; |/ L2 N  Z2 t. c! }
    可約化是系統論的名詞，如果兩個變量互相影響，就無法研究清楚，但如果彼此無關就好辦了，我們定住一個量，單獨變化另外一個量，觀察它產生的影響。
9 C; f  o# M' z    磁學我不懂，我只懂機械，打個比方說，做半徑為r的圓周運動的質點，其向心加速度a有三種解析式，分別如下：! w& q* F0 f& ?$ e7 u
    1、a = vω* Y2 ^4 e. _1 H) L* A# N
    2、a = v^2/r
( z9 h- T4 R2 ^$ w1 w    3、a = ωr^2
) P8 `- I1 m9 A4 C0 i6 s    第一種寫法，當切速度v變化時，角速度ω也跟著變化，你無法單獨研究v變化對a的影響。寫成后面兩種形式就顯得清楚、明白。
' w6 M* |" D* Y; Z1 o: x    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的兩種，“沒有多余，沒有遺漏”！
作者: 寂靜天花板    時間: 2010-9-23 11:10
請教樓主,國內作電磁鐵的廠家如何設計電磁鐵,是公式計算還是電腦仿真,是新產品開發還是吃老本
作者: 非池中    時間: 2010-9-24 10:19
回復 8# 寂靜天花板
0 L$ N4 S% l& P* ~6 g# w1 I! Z( t0 }$ N6 T
9 }8 K- T- b+ s# d
    國內就很簡單了，直接拿力士樂的過來測繪（主要是國內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構參數，改改隔磁角和安匝數什么的，慢慢湊。材料一般都用電工純鐵，主要是飽和磁感應強度高，而且是直流電磁鐵不用考慮渦流和磁滯損耗。材料也是中國制作比例電磁鐵的瓶頸。國外的材料的飽和磁感應強度很高，這就使他們的體積功率密度很大，再加上設計合理，所以同樣的輸出力的電磁鐵人家的個頭小，我們的就很大。最典型的是德國HAWE的比例電磁鐵，做的很小，力卻一點都不小。我測試了他們的比例電磁鐵，發現他們的電磁鐵到了最大輸出力，磁性材料就剛剛飽和，所以就節約了體積。現在比例電磁鐵國內也做的還行，就是頻響坐不上去，歸根到底還是材料的飽和磁感應強度不行，所以力就小，只能增加匝數，但是這樣就增加了線圈的電感，結果就降低了頻響。
作者: 紫劍狂風    時間: 2010-9-27 23:16
比例電磁鐵怎么測試呀 用來不少比例電磁鐵 還真不知道怎么測里面得電磁參數 慚愧呀~
作者: 非池中    時間: 2010-9-28 07:19
本帖最后由 非池中 于 2010-9-28 07:20 編輯
, @' Z. O. r$ p  W* P" F( l3 ^' u1 ]* w$ L2 A7 t
回復 10# 紫劍狂風 2 h- O% n; ]4 V; f, n* m% ]( |, _$ c
  l1 X8 P; d5 C& L6 ~

2 Y$ d- _$ O4 x* O, w8 _    我們現在的試驗臺可以測試位移力特性和電流力特性。上面的兩個是靜態特性，另外動態特性一般測試力階躍和掃頻。) ]0 S# {" G2 K
    我們的試驗臺由一個直線步進電機在頭部裝一個位移傳感器，電機可以讓比例電磁鐵產生不同的位移，然后通過力傳感器測試銜鐵的推力。另外還有一個激光位移傳感器來測試銜鐵的位移。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數據采集控制板卡的模擬量輸出端來控制。而直線步進電機的控制器由放大板的數字量輸出端輸出數字脈沖來控制。通過板卡的數據采集功能，把力的數據和位移的數據都采集進入計算機，用Labview很容易實現。因為研華已經把那些底層的測試模塊編好了，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單的功能。8 A* l7 B4 n0 G1 V. @
     電流力特性，就是通過板卡，給放大器一個三角波（只是一個周期，時間有十秒左右），然后把力關于時間的圖形繪制出來，就可以了。不僅可以看電流力，還可以看電流力滯環。
3 J, w# Z  J0 \/ ]    位移力特性，就是通過板卡，給比例電磁鐵一個恒定的電流信號，然后讓步進電機跑一個來回，同時采集力和位移信號，這樣就得到了位移力特性及其滯環。
. G/ F! S9 M5 t1 ]    力階躍就是給電磁鐵一個比較銳利的階躍信號，看力的階躍。這個主要和線圈的電感有關。
: q7 }4 P0 N! o. j    掃頻就是，給電磁鐵一個偏置的正弦信號，波谷為零。這個正弦信號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。這個響應的頻率與輸入信號相同，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    時間: 2010-9-28 08:49
對電磁場不了解。聽相關專業的人說，是很復雜的。
. C$ Z" a9 W: r- l( G( V3 N% I材料問題是一方面，問題是是否把可用的材料的性能發揮到了極致呢？這是個問題。
% ^. r/ x; U) C) Q) l; N5 i樓主說了，我們是測繪來試湊出來的，根上說就是無準確模型。簡化的結果必然導致其準確性。這里簡化，那里簡化，最終成品當然也比本主“簡化”許多了。
作者: 非池中    時間: 2010-9-28 09:19
回復 12# 螺旋線 / w3 Y$ E8 Q1 h! I& K5 [* D
) n, X* m* H1 N: L  V
8 w( Y% c* S% A) P0 i
    對磁性材料發揮到極致，這個說的很好。其實我們設計的電磁鐵粗笨，實質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，這樣的結果是狹窄的地方的磁性材料飽和，而整個電磁鐵既笨重力又小。前兩天測了HAWE的一個電磁鐵，25*25的規格，很小，但是力在0.8安培可以輸出27牛，而且這時候在增加電流，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，設計的很是合理啊
作者: 螺旋線    時間: 2010-9-28 09:43
實質的問題就是專家不專，雜家不雜。
1 }* z; |: K% i+ ?* q0 }上學的時候，俺老師說用同樣的器件，做出來的東西差距還是差距很大。當然，他不感到意外，是正常的，哈哈。
作者: zhaowentao    時間: 2012-3-6 18:19
LZ在嗎，問你個問題，謝謝了
作者: zhaowentao    時間: 2012-3-6 18:22
比例電磁鐵的制作問題有些疑問。
作者: xinoujixie    時間: 2012-5-18 17:51
上網找了老半天沒有見著一家的比例電磁鐵個頭小的，小個頭的比例電磁鐵你在哪里？
作者: qtt5431    時間: 2012-7-12 10:16
哥 我想問一下比例電磁鐵的瞬態響應時間是多少啊
4 A) R: K, z" k9 y) H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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