美國MAC電磁閥性能改進研究

 在自動控制系統中，方向控制閥所占比例zui高，其中又以電磁換向閥占*。特別是自動化程度較高的系統，MAC電磁閥是用量很大的關鍵元件，其耗電量十分可觀。故近年來國內外許多生產廠家均從節能的角度來改造老產品和開發節電型或小功率MAC電磁閥。MAC電磁閥是決定所有電控燃油噴射系統性能的關鍵部件，其阻尼系統參數影響MAC電磁閥的動態響應特性。為此運用平行平板間縫隙流動基本理論對存在于MAC電磁閥銜鐵和電磁鐵之間的阻尼油膜進行了簡化分析。計算結果與有限元方法對比，兩者的相對誤差只有2%。在此基礎上進行了仿真分析，研究了各結構參數對銜鐵阻尼特性的影響，為銜鐵的設計和參數的匹配提供了依據。電控單體泵高速MAC電磁閥電磁力決定了MAC電磁閥的快速響應。利用Ansoft軟件建立了高速MAC電磁閥數值仿真模型，通過與試驗數據對比得出電磁力zui大偏差為9%,驗證了仿真模型的準確性。應用仿真模型研究了鐵芯、勵磁線圈、銜鐵、工作氣隙和驅動電流等參數的變化對電磁力的影響，得出了勵磁線圈匝數、工作氣隙、驅動電流和銜鐵厚度是電磁力的主要影響因素。應用試驗設計的方法，進行了相關性分析，得出各種因素和電磁力之間的相關系數。結果表明，不但參數的單因素和電磁力有相關性，參數交互作用因素和電磁力也有相關性。分析了彈簧制動缸的力學性能，對MAC電磁閥的快速充放氣特性進行了研究，并與傳統手動閥做了比較。分析了脈沖寬度調制（Pulse width modulation,PWM）的控制方法，研究了駐車制動系統控制閥在PWM控制下占空比與充氣速率的關系。實驗結果證明MAC電磁閥可按需求保壓并且可通過改變PWM信號占空比調節MAC電磁閥充氣速率。
    對MAC電磁閥試驗臺流體系統產生脈動的原因作了分析與探討，并應用頻率特性分析法對主測試管路的頻率特性進行了計算和仿真；在此研究基礎上選取*的結構和元件參數以及采取相應的消振和濾波措施，可有效地減少和消除流體系統可能出現的壓力脈動并避開諧振現象發生。該研究對相關流體控制和測試系統研發中如何避免測試管路諧振現象的發生及消減流體壓力脈動和沖擊具有一定的工程應用價值。

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