發(fā)布時間：2021-11-10 13:43

　　設(shè)計了一種新型無銜鐵式電磁拋載系統(tǒng),實現(xiàn)拖曳式水下剖面浮標(biāo)的浮力自補償調(diào)節(jié)功能。通過對電磁鐵結(jié)構(gòu)進行理論分析與計算,確定了直流螺管式電磁鐵的設(shè)計參數(shù),并設(shè)計了無銜鐵式電磁鐵樣機�；趯﹄姶盆F的供電特性分析,設(shè)計了簡單可靠的功率觸發(fā)電路。經(jīng)過對裝置樣機的多次試驗測試與分析,結(jié)果表明設(shè)計滿足拋載要求,驗證了設(shè)計方案的可行性。相比銜鐵式電磁鐵拋載系統(tǒng),裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、低功耗、易于密封等優(yōu)點,可用于小型拖曳浮標(biāo)系統(tǒng)的浮力調(diào)節(jié),可為其他水下設(shè)備的拋載系統(tǒng)設(shè)計提供參考。 

【文章來源】：電器與能效管理技術(shù). 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

測試裝置

考慮到結(jié)構(gòu)的簡化以及輕量化設(shè)計要求,本文設(shè)計的直流無銜鐵式電磁拋載裝置主要包括線圈、鐵心、永磁體壓載、開關(guān)、電源等部分,無軛鐵圈。無銜鐵式電磁拋載工作原理如圖1所示。當(dāng)開關(guān)斷開時,線圈不通電,鐵心磁化磁場方向與永磁體壓載磁場方向相同,永磁體壓載受到鐵心吸力而不脫落,如圖1(a);在開關(guān)接通的一瞬間,線圈通電產(chǎn)生與永磁體壓載磁場方向相反的電磁場,永磁體壓載受到通電線圈產(chǎn)生的電磁斥力,當(dāng)該電磁斥力足以克服永磁體對鐵心的吸力時,便可釋放永磁體壓載,從而實現(xiàn)主動式電磁拋載功能,如圖1(b)所示。2 拋載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

為便于分析,該裝置的作用過程可以理解為無銜鐵式電磁鐵與永磁體間的斥力克服鐵心與永磁鐵間的吸力的過程,即Fr=Fa。在滿足拋載性能的情況下,考慮到電磁鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡化,本文采用經(jīng)驗公式與試驗研究相結(jié)合的方式對無銜鐵式電磁鐵進行參數(shù)設(shè)計與分析。根據(jù)體積最小化以及載荷設(shè)計要求,鐵心采用工業(yè)純鐵,永磁體采用釹鐵硼NdFeB系列的N35。電磁鐵部分的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示,電磁鐵設(shè)計給定的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。由于設(shè)備浸泡在海水中,散熱性較好,故對于電磁力的理論計算,可以不考慮線圈通電產(chǎn)生的溫升對線圈磁勢及導(dǎo)磁材料磁阻的影響,忽略導(dǎo)磁材料的磁滯效應(yīng),假定材料均勻且各向同性。表1 電磁鐵設(shè)計給定的結(jié)構(gòu)參數(shù) 序號 給定參數(shù) 參數(shù)值 1 線圈高度hc/mm 65 2 線圈直徑dc/mm 13 3 導(dǎo)線直徑de/mm 0.21 4 鐵心高度hi/mm 65 5 鐵心直徑di/mm 11 6 工作氣隙δ/mm 1 7 永磁體直徑dp/mm 10 8 永磁體高度hp/mm 8

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]冰基拖曳式海洋浮標(biāo)研究[D]. 何隆英.東北師范大學(xué) 2015



本文編號：3487367