摘要：基于动铁式电-机械转换器的能量转换关系分析,提出一种线性力马达低功耗设计方案,并通过该方案研制了一种低功耗耐高压双向线性力马达。基于建立的数学模型,利用有限元方法对影响线性力马达行程力特性的主要结构参数进行了仿真,表明在同等输出能力下,减小轴向非工作气隙的同时引入径向工作气隙,可提高线性力马达的能量转换效率,使稳态功耗降低36%.实验与仿真结果吻合,在行程范围±1 mm内非线性误差小于1.5%,最大输出力为±100 N时稳态功耗仅为7 W.

摘要：为了提高电磁力、加快响应速度,提出一种永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁,采用NdFeB稀土永磁材料作为磁屏蔽元件,减少漏磁并加快了动态响应.基于有限元方法建立电磁铁的动态数学模型,并通过实验进行验证,实验与仿真基本吻合,响应误差为3.2%,验证模型的有效性.在此基础上,对该高速开关电磁铁进行动态仿真,探讨永磁体长度、厚度、激磁方向,盆口高,耐压环厚度,隔磁片长度,前隔磁角和后隔磁角等结构参数对响应时间的影响规律.结合实际设计要求,结果表明,采用优化后的结构参数研制的永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁在0.6mm行程时的响应时间为2.20ms.