环球电机丨电机导磁材料非线性

导磁材料非线性对静态力曲线的影响
电磁阀中的导磁材料是电磁纯铁，其磁导率随着磁感应强度的变化而变化。采用磁路计算法无法分析非线性磁导率对电机静态力的影响，需要进行有限元分析，运用实际电磁纯铁代替线性材料,利用Ansoft有限元软件,输入模型材料，确定极靴、端盖和动子为电磁纯铁,并选中非线性材料选项，然后按照所给的材料曲线导入。计算后，可得在导磁材料为非线性时，电机的磁密分布图，如图3(a)所示。为了便于对比，东莞电机厂给出了在相同动子位置和电流密度J=2x106A/m2)条件下导磁材料线性时的磁密分布图
同时从作为比例电磁阀执行器的角度上看，电磁阀需要的是呈线性的静态力曲线。由图4可知：适当的非线性导磁材料可以使环球电机的静态力输出呈直线特性。
二、样机的静态力特性测试
试验用混合式直线力电机样机的动子、铁极、外壳和端盖所用到的材料是一样的,均由导磁材料制成。永磁材料选用稀土钕铁硼，铜导套和推杆材料选用相同的非导磁材料。导磁材料选用A3钢,非导磁材料用黄铜。东莞电机挡块与端盖之间靠螺纹配合,挡块可旋进旋出，可实现动子最大位移量的调整。动子最大行程5mm,样机线圈匝数1033匝，线圈电阻22.50。混合式直线力电机的静态试验装置，采用精度为0.01mm的千分表来记录位移。拉压力传感器采用METTLERTOLEDO公司的TSC~2000,准确度为0.02。
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