条形永磁磁场分析及含永磁继电器吸力特性的研究

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继电器是一种自动控制元件,广泛应用于军事和国民经济各部门的自动控制、遥控和通信系统,是国防尖端技术、先进工业设备和民用设备所不可缺少的基本元件之一。含永磁磁系统吸力特性分析是进行继电器磁系统参数化设计的基础,对于永磁的恰当处理和计算是准确分析吸力特性的前提。  为了获得更高精度的含永磁继电器磁系统计算与分析方法,本文首先对“开路”条件下的条形永磁磁场进行有限元仿真分析,通过微小型永磁磁场测量装置和磁钢内部截面磁通测试设备验证了该仿真分析方法的正确性。然后,基于磁场分析的结果,提出阐明了“开路”漏磁导的计算方法,并给出了此时漏磁导的变化趋势,通过解析法推导了“开路”漏磁导解析计算模型,并进行了对比分析。  在“开路”模型分析的基础上,对处于“短路”状态下的永磁磁场进行仿真,给出了漏磁导变化趋势。通过有限元仿真结果分析永磁处于去磁曲线和回复线不同工作状态下的磁场分布,研究了永磁各段回复线的获取方法及其回复线上工作点的变化规律。  最后,采用APDL参数化建模方法,对永磁分段、赋予不同的回复线,建模计算磁系统的吸力特性,研究了永磁不同工作状态对吸力特性的影响,并分析了磁系统参数改变对吸力特性的影响。  本研究作为含永磁继电器吸力特性计算及吸反力配合的基础,可为磁系统参数优化设计和可靠性设计提供理论依据。
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