为什么电磁铁铁芯运动过程中电流先增大后减小
我仿真的是电磁铁，用的瞬态求解器，给的激励是电压，设置了运动域，是铁芯和衔铁吸合的一个过程，但是在这个过程中，一开始电流是增加的，但是在靠近衔铁的时候，我的电流开始减小了，一直减小到铁芯和衔铁吸合。图中的m3点就是我衔铁和铁芯吸合的时候。这是为什么啊？谢谢！ 0-m1：直流激磁暂态，才开始的时候，因为有气隙存在，电流持续增加，磁通量也增加，此时磁路磁阻是固定的，但较无气隙的磁阻为大。m1-m3：直到衔铁与磁极间的吸力，大到足以驱动衔铁运动时，衔铁与磁极气隙缩小，磁路磁阻瞬间减少（电感增加），使激磁电流向下抖动减少。
m3上升段：待衔铁与磁极完全吸合之后，磁阻固定（但比原本有气隙时的磁阻小），电感也较原本大，所以电流再次上升的斜率趋缓。
直到磁饱和为止（线型呈平）。 本帖最后由 wq5188 于 2012-12-25 09:23 编辑
guccii 发表于 2012-12-25 02:08 static/image/common/back.gif
0-m1：直流激磁暂态，才开始的时候，因为有气隙存在，电流持续增加，磁通量也增加，此时磁路磁阻是固定的， ...
谢谢你的热心回答！但是我这里没有复位弹簧，而且我的行程比较大，有7个毫米，间隙最大的时候我设置衔铁的位移为0，最小的时候为7mm。麻烦你再帮我分析一下，谢谢
你好，方便上传下你这个电磁分析的程序文件吗？学习交流下。 这表怎么做出来的呀，求分享，本人新手.谢谢 麻烦把你的程序上传一份，给大伙分享一下。 仿真趋势是对的。 这个是对的，因为气隙大时线圈内部磁通量少，随着气隙减小，线圈内部磁通量增加，线圈自己产生感应电压，相当于加载线圈本身电阻上的电压减小了，故电流下降！ zengxiaodong 发表于 2014-3-27 19:41
仿真趋势是对的。
谢谢你和其他各位的热心回复和解答！谢谢 值得学习的帖子！！！ 对软件不懂，经验告诉我这种现象是正常的 这是计算结果是正确的，这个电磁阀的电感L很大，在m3点之前，电磁阀在运动，间隙减小，电感L由于间隙的减小而增大，当电磁阀完全打开后，随着励磁电压的增大，电流的逐渐增大，而此时电感不变 您好，想请问你电压激励如何设置？我的出来不来这种电流趋势呢 楼主有做过旋转电磁铁不？The band surface is represented with too few segments. The maximum angle per segment is 15 degrees的问题有遇到过没？ 楼主有做过旋转电磁铁不？The band surface is represented with too few segments. The maximum angle per segment is 15 degrees的问题有遇到过没？ 在线等，急，谢谢楼主 能否分享下你如何设置才会出现电流先增加后减小继续增加到稳定值》？ M1之前应该是电流正常的瞬态上升，此时铁芯远电感很小，对电流抑制作用很小。M1至M3之间，随着铁芯的靠近，磁链的增量较快，从而产生反电势抑制并减小了电流。M3以后，由于磁路的饱和，磁链的增速放缓，反电势减小，电流自然上升，并达稳态。 guccii 发表于 2012-12-25 02:08
0-m1：直流激磁暂态，才开始的时候，因为有气隙存在，电流持续增加，磁通量也增加，此时磁路磁阻是固定的， ...
{:1_490:} 太牛了，太专业了 电流曲线形成原因分阶段解析： 第一阶段：电流初始上升 (通电初期，衔铁未动)现象： 通电瞬间电流从零开始快速上升。原因： 线圈是一个电感元件。根据RL电路特性，施加直流电压后，电流按指数规律增长：I = (V/R) * (1 - e^(-(R/L)t))。状态： 此时线圈电感 L 保持初始值（对应衔铁处于最大气隙位置）。气隙大，磁阻大，电感 L 相对较小。曲线特征： 电流快速上升。第二阶段：电流短暂下降 (衔铁开始加速运动)现象： 电流上升到某个峰值后，开始出现一个短暂的下降或平台。关键原因：衔铁开始运动，气隙减小，电感量 L 急剧增大。当电流产生的电磁力足以克服弹簧力、摩擦力和重力等阻力时，衔铁开始向铁芯（磁极）方向加速运动。衔铁运动导致气隙迅速减小。气隙是磁路中磁阻的主要来源。气隙减小意味着磁路的总磁阻 R_m 急剧减小。根据电感定义 L = N² / R_m（N 为线圈匝数），磁阻 R_m 的急剧减小导致线圈的电感量 L 急剧增大。电磁感应效应 (关键！):根据法拉第电磁感应定律，电感量的突然变化 (dL/dt 很大且为正) 会在线圈中感应出一个额外的反电动势 e：e = - (dλ/dt) = - (d(Li)/dt) ≈ -i * (dL/dt) （当电流变化率 di/dt 不是极大时，此项主导）。这个感应电动势 e 的方向与电源电压 V 相反，阻碍电流的流动。结果： 这个由电感量剧增 (dL/dt > 0) 产生的、反向的感应电动势 e，叠加在原有的RL电路特性上，克服了电源电压 V 的作用，导致电流 i 被迫减小。即使电源试图继续增加电流，这个强大的反电动势暂时占据了主导，使得电流曲线出现下降拐点。第三阶段：电流再次上升 (衔铁继续运动或接近闭合)现象： 短暂的电流下降或平台之后，电流重新开始上升。原因：衔铁运动速度不可能无限快。随着衔铁逐渐接近闭合位置（或达到某个速度平衡点），气隙减小的速率 (dg/dt) 变慢。这意味着电感量 L 增大的速率 (dL/dt) 显著降低。由 dL/dt 产生的反电动势 e ≈ -i * (dL/dt) 迅速减弱。电源电压 V 重新主导电路，电流恢复按RL电路的指数规律增长的趋势。第四阶段：电流达到稳定值 (衔铁闭合到位)现象： 电流最终趋于一个稳定的直流值。原因：衔铁运动停止，完全闭合（或到达设计位置）。气隙达到最小值（或零）。此时磁路磁阻 R_m 达到最小且恒定，线圈电感 L 达到最大且恒定 (dL/dt = 0)。反电动势 e 消失 (dL/dt = 0 且 di/dt = 0)。电路达到纯电阻稳态：I_steady = V / R_dc，其中 R_dc 是线圈的直流电阻。重要提示： 稳态电流 I_steady 小于 衔铁未吸合前按初始电感 L_initial 计算出的理论稳态值 V / R_dc。这是因为最终电感 L_final 远大于 L_initial。在衔铁吸合过程中，电流还未来得及增长到 V / R_dc（对应初始气隙的稳态值）就被衔铁运动产生的反电动势拉下来了。最终稳定时，电感变大，但稳态电流只取决于电阻 R_dc。
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