线控电磁离合器电磁阀执行器设计

段修平

摘 要：该文设计的螺线管电磁铁安装在线控电磁离合器上，电磁铁嵌入旋转盘的一侧。当通电时，铁芯在电磁力的作用下伸出，铁芯一端伸入与旋转盘相结合的另一个盘的孔内，从而带动另一个盘旋转。该文运用经验公式计算的方法初步得到电磁铁的结构参数，然后结合电磁铁的静态磁场的磁路计算，对电磁铁结构进行了详细设计和校核优化，并研究了某些结构参数对电磁铁静态特性的影响，对电磁铁的设计具有指导意义。

关键词：电磁阀执行器 电磁铁 电磁力

中图分类号：U26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）01（a）-00-02

传统的电磁铁设计流程：首先根据电磁吸力的要求及衔铁结构形式估算衔铁直径然后估算线圈的外径及长度、确定线圈的匝数、磁势等，最后是确定整个磁路结构[1，2]。和電磁铁性能紧密相关的主要结构参数通常需要实物加工出来后，再根据实物的性能指标加以确定，这样会是产品的设计周期大大延长，而且不能保证得到到的产品是优化后的结果。因此，根据电磁铁形式开展电磁力计算是降低产品设计周期、提高产品可靠性、增强产品可靠性的重要环节。

该文首先运用磁路计算的方法得到电磁铁初步的结构参数，然后结合电磁铁的静态磁场的有限元计算，对电磁铁结构进行了优化，并研究了某些结构参数对电磁铁静态特性的影响，对电磁铁的设计具有指导意义。

1 电磁阀设计目标

设计一个电磁铁，额定工作行程为6mm，电磁吸力30N（3kg），用在电压12V的直流电路上。

2 电磁阀参数计算

2.1 电磁铁吸力的推导

3 电磁阀设计总结

该文通过对电磁铁结构特点的分析为切入点，利用经验公式对电磁铁的各部分参数进行计算，然后根据“电磁铁设计手册”对要求的电磁铁进行详细的设计，以改善电磁铁的设计加工方案，并提高电磁铁的输出性能。

参考文献

[1] 王遂双.汽车电器与电子设备[M].北京：机械工业出版社，2001.

[2] 曲金玉，崔振民.汽车电器与电子控制技术[M].北京：北京大学出版社，2006.

[3] 钱家骊.电磁铁吸力公式的讨论[J].电工技术，2001（1）： 59-60.

[4] Tao G，Chen H.Optimal Design of The Magnetic Field of A High—Speed Technology Response Solenoid Valve[J].Journal of Materials Processing，2002，129（3）：555-558.

[5] Vendan S，Manoharan S.Some Studies on The Electromagnetic Aspects Governing The Magnetically Impelled Arcs through Experimentation，Finite Element Simulation and Statistical Analysis[J].International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics，2009，31（2）：113-126.