基于磁源重构的本安型电磁铁动态性能优化设计

作者：胡**; 马思宇; 于瑞; 周华^*; 王伟; 卢海承

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2023, 51(12): 45-51.

DOI：10.13245/j.hust.239186

• 本安型电磁铁
• 优化设计
• 动态特性
• 永磁体
• 磁源重构

以本安型电磁铁为研究对象，针对本安型电磁铁因功率受限及磁性材料固有特性而存在的力-位移特性差、电感大、驱动力不足的问题，以提升电磁铁启闭响应动态性能为目标，基于磁源重构的方法提出一种新型永磁式本安型电磁铁，通过引入径向磁化永磁环结构增大电磁力与力增长速率．利用电磁铁的等效磁路模型解释永磁式电磁铁更大的电磁力和力增长速率，同时采用麦克斯韦(Maxwell)有限元仿真软件进行电磁铁的静、动态性能对比分析，并探讨永磁环尺寸对响应时间的影响规律，发现永磁环厚度在6 mm左右时电磁铁的动态性能最佳．仿真结果表明：永磁式本安型电磁铁的电磁力比非永磁式增大6.9%，动态响应时间减少9.3%，具有较好的动态性能优化效果，且结构简单，易于控制，具有工业推广价值．

• 单位
  浙江大学; 流体动力与机电系统国家重点实验室