动态特性是衡量电磁阀性能的重要指标,同时也是最难解决的问题之一。通过建立某型号气动电磁阀的AMESim模型并进行动态特性优化仿真研究,分析不同控制方法对其动态特性的影响。通过仿真发现,当采用12 V和24 V单电压控制时,随着控制电压的升高,气动电磁阀打开时间缩短,关闭时间延长,达不到提高动态特性的目的;在分析原因后,提出24 V加4 V双电压控制方式,气动电磁阀打开时间和关闭时间均有所降低,但降低幅度不大,效果不明显;在分析本质原因后,提出三电压控制方式,最终气动电磁阀的打开时间由16 ms降低到9 ms,关闭时间由61 ms降低到11 ms,有效提高了气动电磁阀的动态特性。并通过试验验证了仿真的有效性。

高压气动电磁阀在船舶柴油机起动系统中有着至关重要的作用,其响应特性是保障柴油机可靠和迅速起动的关键因素之一。首先,基于电磁有限元仿真软件ANSYS Maxwell对船用柴油机起动电磁阀的响应时间进行仿真分析;其次,采用国际标准ISO 12238和电磁阀阀芯位移试验验证优化前后仿真模型的精确度。结果表明,电磁阀在工作电压24 V和气隙1.1 mm时,开启和关闭响应时间分别为31.3 ms和43.3 ms。最后,通过Maxwell软件自带的参数化等功能进行了性能优化设计,研制了气动电磁阀专用试验系统并开展了性能试验;结果表明电磁阀在工作电压为28.8 V时,电磁阀开启响应时间加快5.9 ms;在5个500匝线圈并联时,电磁阀开启响应时间加快16.3 ms,满足船舶柴油机起动系统要求。

针对目前高速列车发射试验台对隧道微压波现象进行研究时存在的两个问题运维成本高和数据生产率低,设计了一种基于气动电磁阀的新型隧道压缩波模拟装置。首先,研究了隧道压缩波产生的原理,并分析了其典型波形;其次,给出了由小型气动电磁阀、压力腔、压缩机、供电系统和隧道模型组成的模拟装置设计方法,并采用了多个气动电磁阀并联结构从而克服了小型高速电磁阀质量流量不足的问题;最后,该装置通过调节腔压和电压的方式来控制所生产压缩波的升压和波长,并提出了一个估算压缩波升压与腔压之间关系的经验公式。研究结果表明所设计的装置可以有效地模拟列车进站产生的隧道压缩波,且建造、操作和维护成本更低。与传统高速列车发射试验台相比,每产生一次压缩波所需的时间减少了80%,从而提供足够的数据来制定针对传播和发射阶段的...

针对气动电磁阀响应特性参数测量问题,对检测原理进行了介绍,设计了一套综合测试系统。参照《专用检测设备评定方法指南》计算得到的系统测量能力指数Cg、Cgk均为1.33,满足设备验收要求,可以测量工作压力在0～1 MPa,响应时间在ms级别的气动电磁阀的响应时间、泄漏、最大切换频率、启动气压等参数。

某型号气动电磁阀可控占空比范围比较窄,在控制频率10 Hz情况下其为7%~30%。基于上述问题,在分析气动电磁阀工作原理的基础上,基于AMESim搭建气动电磁阀的仿真模型,基于该模型研究了不同占空比对阀芯位移的影响,并通过仿真发现气动电磁阀可控占空比范围比较窄的主要原因是阀芯关闭滞后时间过长。在阀芯关闭时通过增加反向电压,降低电磁阀阀芯关闭滞后时间,并优化反向电压的控制时间,将电磁阀的可控占空比范围提高到5.6%~88.5%,拓宽了占空比的可控范