电磁斥力机构中线圈外半径与轴向厚度之比的最优范围.pdf

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1、船电技术l控制技术电磁斥力机构中线圈外半径与轴向厚度之比的最优范围贺开华(海军驻湖南地区军事代表室，湖南湘潭4l1101)摘要：本文采用科学计算软件MAPLE编程对电磁斥力机构中线圈与斥力盘的电磁耦合系数进行计算，并分析了在不同线圈外半径与轴向厚度之比的情况下电磁耦合系数的变化趋势，得出了线圈外半径与轴向厚度之比设计为9～12比较合适的结论，对电磁斥力机构的设计有一定的参考意义。关键词：电磁斥力机构电磁耦合系数中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：1003—4862(2012)12-0035-03TheOpt

2、imalRangeoftheRateoftheOuterradiusandtheAxialThicknessoftheCoilintheElectromagneticRepulsionActuatorHeKaihua(NavalRepresentativesOficeofHunan，Xiangtan411101，Hunan，China)Abstract：／nthispaper,theelectromagneticcouplingcoefficientofthecoilandtheplateintheelectroma

3、gneticrepulsionactuatoriscalculatedbythecomputerusingscientificsoftwareMAPLE．Thevariationtendencyoftheelectromagneticcouplingcoefficientunderdifferentratesoftheouterradiusandtheaxialthicknessofthecoilareanalyzed．Resultsshowthatthattherateoftheouterradiusandthea

4、xialthicknessofthecoilwasrecommendedtobe9to12whichhadsomereferentialmeaningfo，．thedesignoftheelectromagneticrepulsionactuator．．Keywords：electromagneticrepulsionactuator；electromagneticcouplingcoefficient0引言虽然具有无噪声、无电弧、免维护的优点，但是也存在通态损耗大、需要冷却设备、通流和过载随着电力系统的发展，电力规

5、模不断扩大，能力相对机械开关而言很小的缺点。因此目前还电力容量不断增大，系统发生短路故障时，短路没有得到大规模的应用。电流水平越来越高，短路电流上升率越来越大。依靠人工过零原理的混合型断路器结合了作为电力系统的主要保护设备，断路器的要求越机械开关和固态开关的优点，成为了研究的热点。来越高。混合型断路器的关键技术之一是快速分闸对于直流系统来说，随着系统电压的不断提开关，传统的操动机构如弹簧、液压等机构触动高，依靠电弧电压高于系统电压的灭弧原理的机时间都是毫秒级，动作慢，动作分散性大，可控械直流开关的设计难度越来越高。性

6、低，无法，满足快速动作的要求。随着大功率电力电子器件的相继开发生产基于涡流原理的电磁斥力机构触动时间在出来，也有学者开始研究固态开关[1-2]。固态开关百微秒级，动作速度极快，动作分散性小，可控性强，很好地满足了快速开关的要求，因此得到收稿日期：2012．02．20了国内外学者的重视与研究。作者简介：贺开华(1966．)，男，高工。专业：电机电磁斥力机构结构简单，主要包含相对放置电器。的励磁线圈和金属斥力盘以及励磁线圈的放电回35船电技术j控制技术路。励磁线圈中通入一脉冲电流，临近的金属斥据线圈尺寸由曲线求取的系数。

7、力盘内产生感应涡流，励磁电流与感应涡流产生2用数表计算，计算公式为电磁斥力。=Wdq／F电磁斥力机构设计的重点是通过合理地设8re计励磁线圈、金属斥力盘的结构尺寸以及外电路其中W为线圈匝数，d为线圈平均直径，为计的电路参数使得电磁斥力满足操动要求。其难点算平面线圈电感公式中引入的系数，F为考虑线是影响电磁斥力的因素太多，如何高效准确的得圈轴向尺寸为限制条件的电感减小系数，和F到合理的参数组合。华中科技大学的王子健采用都需要通过查表获得。商业有限元软件ansoft仿真对影响电磁斥力机构31解析法计算，当用曲线法和数表法

8、计算精出力特性的因素进行了研究L3J，分别总结了机构度不能满足要求时，可以采用计算公式由线圈几各尺寸参数以及外电路电气参数对电磁斥力的影何尺寸表示的解析法来计算。电磁斥力机构中的响，并得出了斥力盘与线圈外半径相等时斥力机线圈为短线圈，计算公式为构效率最高的结论，对电磁斥力机构的设计有一：0一w一△定的指导意义。8万其中W为线圈匝数，d为线圈平均