返回首頁
加入收藏
聯系我們康茂勝高速電磁閥分析及優化
本文以用高速電磁閥為研究對象。首先對高速電磁閥進行了數學建模與物理建模，并對模型的準確性進行了仿真驗證和試驗驗證；其次分析了“空氣夾噴型”燃油噴射系統對高速電磁閥的性能要求，討論了不同結構參數對高速電磁閥性能的影響，并對部分結構參數進行了優化設計；zui后研究了不同狀態量傳遞函數的幅頻響應特性，設計了閉環控制結構，并重點對閉合始點檢測及反饋控制策略和針閥反跳抑制策略進行了研究。 采用數學建模和物理建模相結合的方式，重點從電路、磁路和閥芯動力學三個方面分析了高速電磁閥的建模過程。數學建模用于反饋分析、反饋參量的選擇和控制器結構的設計，物理建模用于靜、動態特性分析和控制策略仿真驗證，利用仿真方法和試驗手段驗證了模型的有效性與準確性。 討論了高速電磁閥的結構設計原則，包括高速電磁閥的吸力特性、擬定功和結構因數；根據這三條設計原則，分析了彈簧預緊力、氣隙寬度、線圈匝數、套筒高度和磁軛內外徑等結構參數的選取，分析了主要結構參數對高速電磁閥響應特性的影響，對高速電磁閥部分結構參數進行了優化設計；設計結果表明，優化后的結構參數能夠顯著提高高速電磁閥峰值電磁力。 通過對高速電磁閥進行穩定性分析，證明了高速電磁閥的“小氣隙”不穩定性，這種不穩定性要求必須采用閉環控制才能保證電磁閥在接近閉合時能夠穩定工作。對反饋參量銜鐵位移、線圈工作電流和磁通量進行了對比研究，得出了僅依靠單狀態量反饋無法進行有效閉環控制的結論；在對比研究的基礎上，從帶寬、非zui小相位環節和線性化誤差三個方面分析了電流傳遞函數和磁通量傳遞函數的控制特性，確定了銜鐵位移加磁通量的反饋控制結構。 利用高速電磁閥閉合前后磁阻變化率突變的特性，設計出適合于高速電磁閥開啟時刻與復位時刻檢測的電路驅動邏輯，使電磁閥驅動電流曲線在開啟時刻和復位時刻呈現明顯的轉折點，配合空氣（燃油）噴射反饋控制策略可以有效解決因電磁特性引起的各缸噴氣（油）量不一致的現象；針對高速電磁閥針閥運動末期落座速度大、引起銜鐵二次反跳、導致空氣（燃油）噴射控制精度降低的問題，設計了非線性控制器，對高速電磁閥噴氣（油）末期的運動狀態進行控制，以抑制二次反跳，可以提高空氣（燃油）噴射控制精度。
康茂勝高速電磁閥分析及優化 高速電磁閥控制系統的穩定可靠是氣田安全生產的保障。現場應用表明,基于電-氣工作原理的ZD-50/25E型高速電磁閥安全控制系統故障多源于機械和電路部分,為了從本質上提高系統的可靠性,需對現有的電磁閥安全控制系統的現狀進行分析和優化。本文分析了蘇里格氣田ZD-50/25E型高速電磁閥控制系統的工作原理及特點;針對系統部分現狀,從系統架構、安裝接線、運行環境等因素,提出了系統目前存在的問題。分析提出了機械部分和電路部分的優化方案和整改建議。卸荷孔與外界大氣阻隔、提高電磁頭工作電流,采用改進型高度集成化的自動化架構等研究成果可為蘇里格氣田高速安全控制系統優化改造和高速保護裝置的后續設備采購提供參考依據
