基于Maxwell 3D的电磁制动器之电磁体的分析与设计

论文题目: 基于Maxwell 3D的电磁制动器之电磁体的分析与设计

论文类型: 硕士论文

论文专业: 农业电气化及自动化

作者: 仲文才

导师: 全力

关键词: 非对称,电磁体,有限元,电磁制动器

文献来源: 江苏大学

发表年度: 2005

论文摘要: 目前,国内外对房车类拖车制动系统的一个功能部件——电磁体的研究很少。因此,开展电磁体的研发,既是提高汽车制动器产品性能的需要,又能为我国企业参与国际市场竞争提供有力支持,同时也可以起到推进我国汽车制动器行业科技进步的作用。本文以电磁场的有限元分析方法为理论指导,在Maxwell 3D仿真软件的基础上,首先对对称结构的椭圆形电磁体进行了较为详细的仿真分析,包括电磁体在各种电流情况下的磁场分布、电磁吸力与气隙的关系、电磁吸力与电流的关系,并结合实验数据确定了电磁体与摩擦盘的实际工作气隙;紧接着结合仿真结果设计出三种规格尺寸的非对称电磁体结构,并一一对每种电磁体结构进行了理论仿真分析,判断其是否符合项目给定的电磁吸力指标要求;最后,在搭建的实验平台上对每种加工成型的电磁体样品进行了试验,得到一系列有效的实验数据,验证了理论分析与设计的正确性。本课题关于非对称结构电磁体的设计已经成功申请了车辆电磁制动器非轴对称磁路电磁体技术专利。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 电磁制动器的发展状况

1.2 电磁制动器存在的问题

1.3 本文主要研究的内容及意义

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 本课题研究的意义

1.4 本章小结

第二章电磁体的有限元方法及软件介绍

2.1 有限元方法

2.1.1 有限元方法的优点

2.1.2 有限元方法的基本思想

2.1.3 电磁场中的有限元法

2.2 电磁场的基本理论

2.2.1 电磁场的基本方程

2.2.2 恒定磁场的边值问题

2.2.3 电磁吸力的计算

2.3 Maxwell 3D软件

2.3.1 Maxwell 3D软件的适用范围

2.3.2 Maxwell 3D中的有限元

2.3.3 MAXWELL 3D软件的运用步骤

2.4 电磁制动器系统组成及工作原理

2.4.1 电磁制动器组成

2.4.2 电磁制动器工作原理

2.5 本章小结

第三章对称结构电磁体的仿真分析

3.1 电磁体的结构及其磁路

3.1.1 电磁体结构

3.1.2 电磁体工作时的磁路

3.2 电磁体磁场分析

3.2.1 电磁体工作时的设定参数

3.2.2 模型的网格剖分

3.2.3 气隙改变时磁场的分布及变化分析

3.2.4 电流改变时磁场的分布及变化分析

3.3 电磁吸力的分析

3.3.1 电磁吸力的计算公式

3.3.2 电磁吸力与气隙的关系

3.3.3 电磁吸力与安匝数的关系

3.4 电磁体工作气隙的确定

3.4.1 电磁体试验实测数据

3.4.2 电磁体实际工作气隙

3.5 本章小结

第四章非对称结构电磁体的设计与分析

4.1 设计电磁铁的一般原则及步骤

4.1.1 设计的基本目标

4.1.2 设计的指导思想

4.1.3 设计的主要步骤

4.2 新型电磁体必须达到的指标

4.3 新型非对称电磁体的设计

4.3.1 对称结构电磁体存在的问题

4.3.2 非对称电磁体结构设计的理论依据

4.3.3 三种电磁制动器的新型非对称电磁体结构

4.3.4 材料选择

4.4 非对称结构电磁体的仿真分析

4.4.1 10寸电磁制动器之非对称电磁体仿真分析

4.4.2 10.5寸电磁制动器之非对称电磁体仿真分析

4.4.3 12寸电磁制动器之非对称电磁体仿真分析

4.5 成本计算

4.6 本章小结

第五章非对称结构电磁体实验结果

5.1 实验台介绍

5.2 实验操作过程

5.3 10寸电磁制动器的电磁体实验分析

5.4 10.5寸电磁制动器的电磁体实验分析

5.5 12寸电磁制动器的电磁体实验分析

5.6 摩擦系数分析

5.7 本章小结

第六章结论与展望

6.1 本文主要研究内容及结论

6.2 需要进一步研究探讨的问题

致谢

参考文献

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发布时间: 2009-06-18

基于Maxwell 3D的电磁制动器之电磁体的分析与设计

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