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1、 结构分析和磁场的再生电磁减震器 摘要-这篇文章详细分析了再生电磁减震器的结构和原理。新式减震器在原理上类似于发电机，并且可以通过相对往复运动线圈和永久磁铁组件之间产生电力。同时，阻尼可以消除由路面不平度引起的不适。再生电力可以通过电池的回收恢复。根据车辆重达1.3吨，确定了减震器和减震器的材料性能参数，结构参数。进行了减振器的磁场有限元分析。减振器的性能参数进行了计算，根据结构参数和磁场分析结果。分析和计算的结果证明了该减振器的可行性。 关键词电磁减震器；能量回收；磁场分析 I介绍 随着汽车保有量的增加，汽车制造商和政府高度重视节约能源的国内外环境保护。保护环境，减少汽车尾气排放，汽车的燃油
2、消耗，有必要恢复由汽车浪费能源，如制动能量，发动机尾气排放的能量和振动能量的悬架。当车辆移动，路面不平度引起的振动能量没有得到赏识和重用。它通常是通过车辆减振器转换成热能消耗。如果振动能量可以回收并转换为能量形式的直接重复使用车辆，如电力和水力发电，燃料消耗可降低随着车辆的乘坐舒适性，节能和环保的目标是可以实现的改进。目前，研究振动能量回收的悬架主要集中在主动悬架在国内和国外 本文介绍了结构和再生的电磁减振器的详细原理。根据车辆重达1.3吨，确定了减震器和减震器的材料性能参数，结构参数。有限元分析进行了减振器的磁场通过ANSYS软件和减振器的性能参数计算。 II 结构和蓄热式电磁冲击原理A 蓄
3、热式电磁减震器的结构 蓄热式电磁减震器，本文主要由四部分组成：一个永磁体阵列，阵列线圈绕组，2导柱、螺旋弹簧。其结构如图1所示 ）永磁阵列正如在图2中展示的那样，永磁体阵列包括2个部分：内部的一部分外部的一部分。内部由一定数量的圆柱形永磁体（nddy）和高导磁材料层。永磁体采用高导磁材料层分离。一个轴导杆轴向穿这些内部的永久磁铁和高导磁材料层来增强自己的实力。外部部分也包括圆柱形永磁体和高导磁材料层的排列在同一形式的内部部分相同的号码。轴向和径向相邻永磁体极性相反。外部和内部之间的径向间隙称为气隙。永磁体阵列固定到端板固定在减震器壳内侧。永久磁铁固定磁性导电层通过强大的债券或机械的意思。硬磁性
4、材料可选用永磁材料钕铁硼材料，本文选择。钕铁硼材料具有高磁能积（比铁氧体磁铁的10倍），高矫顽力和高能量密度。通常有高磁导率软磁材料可选用高导磁材料，本文45CrNiMoVA材料的选择。 2）线圈阵列线圈绕组阵列沿内部和永久磁铁阵列和磁力切割线产生电力的外部部分之间的空气间隙往复运动。其结构如图3所示。 内部和外部的导磁的导套是由线圈绕组组一定数量的伤口。为了提高线圈的渗透，镍涂层可以施加到线圈外表面。各线圈组并联或串联或在两个方面。内部线圈组风围绕内部导磁导套和外部线圈组绕的外部导磁的导套外表面的外表面。导流筒1构成滑动副与导流筒2如图1所示连接到外部导磁导套外稳定线圈阵列并保持其绝对垂直方
5、向和避免它与永磁体阵列之间的摩擦。因此，线圈阵列可以顺利移动相对的永磁体阵列。内部和外部的导磁的导套和导向缸1都拥有很长的轴向槽的外表面。其目的是避免产生热能引起的涡电流损失。B. 工作原理 蓄热式电磁减震器的永磁体阵列连接到车辆和线圈阵列连接到车辆的框架或身体的轮轴。当车辆行驶在崎岖的道路上，相对位移之间的框架或车身和车轮车轴导致线圈阵列和阵列永磁体之间的相对位移。在这一点上的线圈组将在气隙中的磁感应线切割，因此目前发生在线圈和阻尼力的平均时间也相应地发生。阻尼力的方向相反相对的线圈组的运动。为了满足各种道路上行驶的需要，控制装置可以被设计为手动或根据不同的路面情况自动改变阻尼力。 电磁减振
6、器结构参数表一表1径向气隙厚度5mm内部线圈组内半径35.5mm单nddy厚度22.5mm外半径内组线圈绕组39.5mm导磁层厚度10mm外部线圈组外半径75.5mm中央导杆长度500mm外部线圈组外半径79.5mm高度组单线圈绕组10mm减震器壳内半径96mm端板高度5mm减震器壳外半径106mm整个磁体阵列高度495mm端板半径190mm内部的圆柱形磁体半径35mm真空磁导率10-7中央导杆直径10mm导电线圈5*107s/m内部外部磁铁圆柱半径40mm内部线圈平均直径75mm外部磁铁外圆半径75mm外部线圈绕组平均直径155mm内部和外部NdDY的数量14mm内部和外部的线圈组数15 I
7、II 减振器的磁场分析A 结构参数与减振器性能 减震器的结构参数的确定根据车辆重达1.3吨，如表1所示。车辆有2个轮轴和4的悬浮液。每个悬挂支持270公斤。 空气的相对磁导率为1，永久磁铁的磁矫顽力被定义为900000个/米的相对磁导率的永久磁铁被定义为（1）。 表二。对高导磁材料的磁化曲线数据B(T)H(A/M)B(T)H(A/m)0.703551.7576500.804051.80101000.904701.85130001.005551.90159001.106731.95211001.208362.00263001.3010652.05329001.3512202.10427001.4
8、014202.15617001.4517202.20843001.5021302.251100001.5526702.301350001.6034802.412000001.6545002.694000001.7059503.22800000 r = Br / (0Hc) 在磁体的剩磁Br，0是真空磁导率，HC是永磁磁矫顽力。 高导磁材料在本文中选择属于软磁材料。它的B-H曲线数据如表2所示B 磁场的结果分析 众所周知是根据法拉第感应定律称，该减震器的能量回收效率取决于气隙磁通密度。本文建立了永磁阵列模型和生成的网格模型，然后分析了磁通密度与ANSYS软件的气隙。由于永磁阵列的对称性，其模型可
9、以简化为局部三维模型显示在图4和图5所示的部分的二维模型。 图6和图7分别显示磁力线、磁通密度分布。如图6所示，大部分的磁感应线的径向分布气隙和他们去，如果他们弯因为径向和垂直相邻的永久磁铁的极性相反。因此，磁感应线相邻的磁铁相互叠加在气隙磁通密度和增加放大能量生产效率。如图7所示，最大磁通密度达到为2.7T，平均值约为2.3T一样高。所以磁场分析的结果是令人满意的IV 这种减振器性能参数 在计算根据上述结构参数和磁场分析的结果，对外部和内部的线圈组的电流可以达到60以上的供应4158瓦的电力，汽车组装4这种再生的减震器是在B级路面在20米/秒的速度（车身的速度将在0.17米/秒）。最大阻尼力的减振器产生的奇异可以1145n平均阻尼力可达到517 N时产生的最大功率为高。基于上述计算，减震器等参数适用于1.3吨车如果阻尼比为0.3。 结论本文分析的结构和蓄热式电磁减震器的工作原理，讨论了磁性材料的选择。根据车辆重达1.3吨，确定了减震器和减震器的材料性能参数的结构参数。减震器的磁场与ANSYS软件和减振器的性能参数进行了分析计算。在气隙中的磁感应线大部分呈辐射状分布和磁感应线去，如果他们弯因为径向和垂直相邻的永久磁铁的极性相反。因此，磁感应线相邻的磁铁相互叠加在气隙磁通密度和增加放大能量生产效率。磁场分析的结果是令人满意的 计算结果与磁场分析表明该减振器的方案是可行的。