目前,矿用开关电磁铁在本质安全和功率的双重限制下,依靠传统的电磁铁优化设计思路难以进一步提高输出力的匹配特性。以矿用电磁先导阀上的电磁铁作为研究对象,针对其输出电磁力与负载反力匹配性差的问题,通过有限元分析了电磁铁结构参数对输出力特性的影响,并采用有限元分析与多目标遗传算法结合的优化思路,对电磁铁输出力特性曲线进行了矫正。实验表明,极靴内径与衔铁外径尺寸匹配关系对电磁力特性影响显著,优化后的电磁铁力位移特性水平段增加了一倍,与负载反力匹配性得到明显提升。研究成果对提高综采工作面的跟机效率奠定了元件基础。

针对3种不同结构的平板式横向磁场永磁电机（TFPM），对其“力-位移”特性和定位力特性进行了研究。首先分析了平板式TFPM的结构与磁通路径，对单相通电时的电磁力、磁共能与转子位移之间的关系进行理论计算，再应用Maxwell软件对平板式TFPM的3种典型结构的电磁场进行分析，求得了这3种结构在一定电枢电流下电磁力随电角度变化的关系曲线。通过对比有限元计算与理论分析的结果，验证了理论分析的正确性。最后通过对不同结构的推力特性的分析比较，设计出一种较优的平板式结构样机，并对其做了实验测试。

双离合（DCT）变速箱换挡比例电磁阀通电磁化铁芯,使其在电磁吸力的作用下推动阀芯使阀口实现不同开度,以此来对应不同的换挡油路进而实现换挡。通过理论分析了静态电磁力特性曲线、动态电流特性曲线与电磁阀换挡精度和开启时间的关系。采用有限元法对电磁阀建立磁场分析的静态和动态数值模型,并利用Ansoft Maxwell软件进行仿真,研究电磁阀的线圈匝数、隔磁槽位置以及动铁芯厚度等结构参数分别对静态电磁力特性和动态电流特性的影响,为此类电磁阀的设计与研究提供参考。