基于Ansoft的电磁激振器磁场仿真与研究
摘 要：文章针对滚动振动试验台的建造，拟用电磁激振器模拟试验台振动。利用EI型电磁激振器的I型衔铁受吸力不同而模拟不同的运动行程。在研究电磁激振器基本结构的基础上，利用电磁场仿真软件Ansoft得出了电磁激振器的磁力线与磁场分布，就不同气隙大小与激励电流大小的情况下，仿真得出激振器吸力随气隙及电流的变化曲线，为进一步研究设计试验台用电磁激振器提供了参考数据。
关键词：滚动振动试验台；电磁激振器；电磁铁；Ansoft仿真计算
中图分类号：TN753.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）27-0003-02
1 电磁激振器基本结构与工作原理
振动机械中应用的电磁式激振器，通常由带有线圈的电磁铁铁芯和衔铁组成，在铁芯与衔铁之间装有弹簧。当向线圈输入交流电，或交流电加直流电，或半波整流后的脉动激振器电路电流时，便可产生周期变化的激励力，这种激振器通常是将衔铁直接固定于需要振动的工作部件上。本文的仿真实验，由于源量和场量均为不随时间变化的空间坐标函数，所以客观静态电磁场的物理现象将呈现单一的电场或磁场效应。
电磁式激振器的核心由两部分构成：一是螺线管，即用漆包铜线密绕在矩形铁芯上的多匝线圈；二是EI型硅钢片叠成的铁芯，单绕组绕线方式如图1所示。
根据右手螺旋定则，通电螺线管会在其内部铁芯中产生磁场，电流越大，产生的磁场也越大。由于线圈绕制在中间铁芯上，中间铁芯内部会产生磁场，磁场由中部铁芯导通向E型铁芯的两端铁芯，此时E型铁芯内部形成磁流，在E型铁芯上端覆盖I型衔铁，如果衔铁与E型铁芯距离够小，则磁场可通过空气气隙进入衔铁，在整个激振器内部形成完整的闭合磁路。磁场流动方向可由线圈中电流控制，电流通入方向不同则磁场流向方向不同。直流电通入线圈会使铁芯产生一个偏磁力，吸引上方衔铁。
根据电磁学基本公式：F=■
可以看出，当选取不同截面积的铁芯和不同材料的铁芯会影响电磁力的大小。
2 电磁激振器结构及计算模型
模拟试验台上试验列车的振动，需要的吸力较常规激振器要大的多，由于模拟振动试验台空间体积的限制，其内部可安装的电磁激振器数量有限，因普通列车簧上重量约为10 t，综合体积大小与吸力需求确定此吸力式电磁激振器要产生1 t左右的力才能满足试验台需求，由电磁学基本公式确定电磁激振器结构见表1。
其中，计算区域尺寸为整个模型外阔50 mm大小，其区域施加'气球边界条...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
