圆柱型感应式钠电磁泵电磁设计影响因素的仿真分析
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平面交流感应电磁泵电磁驱动力影响因素研究
肖玉宝;麻永林;邢淑清;王文君
【期刊名称】《内蒙古科技大学学报》
【年(卷),期】2014(033)001
【摘要】利用数值模拟分析软件ANSYS,模拟分析平面交流感应电磁泵对泵沟内流通的液态金属作用的电磁驱动力变化.通过模拟结果得知,在相同加载条件下,液态Na-K合金液、Ga液、Zn液及Sn液由于电阻率值不同,所受电磁泵电磁驱动力依次减小;改变电磁泵窄面泵沟材料分别为不锈钢板、铜板、银板及陶瓷板时,可知窄面泵沟材料为铜板或银板时液态金属Zn受到的电磁驱动力较大且两者值相近,同时增加铜板厚度也有利于电磁驱动力的提高;在三相交流电源供电条件下,电磁泵加载不同电流频率,液态金属Zn受力呈现随频率增大先升后降的趋势,得到最佳使用频率范围为40~ 60 Hz.
【总页数】5页(P14-18)
【作者】肖玉宝;麻永林;邢淑清;王文君
【作者单位】内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010;包钢西北创业有限公司包钢设计院,内蒙古包头014010
【正文语种】中文
【中图分类】TG231.1
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磁吸式传感器永磁体的仿真设计
孟丽君;于全全;潘天翔
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2022(28)1
【摘要】文章设计了一种磁吸式传感器永磁体,并且运用COMSOL软件仿真分析了磁吸式传感器永磁体的磁场分布情况。
利用几何的对称性和磁场的反对称性,建立了四分之一钕铁硼圆柱永磁体磁场模型,得出了圆柱型永磁体磁通密度模的空间分布图、吸附钢板的磁力值,分析了永磁体磁场强度和吸附钢板厚度对磁力的影响关系,确定了磁吸式传感器永磁体的大小和数目。
实验证明,永磁体提供的磁力满足吸附安装的设计要求。
磁场的仿真分析避免了理论公式计算的繁杂,为磁吸式传感器永磁体的设计提供参考。
【总页数】5页(P14-18)
【作者】孟丽君;于全全;潘天翔
【作者单位】江汉大学智能制造学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH702
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电磁泵调研报告1. 引言电磁泵是一种利用电磁力原理进行液体输送的设备。
它以其结构简单、运行稳定、自吸特性好等优点,在工业领域得到了广泛应用。
为了深入了解电磁泵的工作原理、应用范围和市场现状,本调研报告将对电磁泵进行详细调查分析。
2. 调研方法本次调研采用了问卷调查和实地访谈的方式获取数据和信息。
问卷调查主要针对电磁泵的使用企业,通过填写问卷了解企业的需求、满意度以及改进建议。
实地访谈主要针对电磁泵生产厂家和行业专家,通过直接交流获取深入的技术和市场信息。
3. 电磁泵的工作原理电磁泵通过电磁力驱使活塞或者膜片作周期性运动,从而实现液体的吸入和排出。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:1. 电磁铁通电产生电磁力,使活塞或膜片开始运动。
2. 活塞或膜片向后运动,压缩泵内原有空腔的液体。
3. 后续泵的工作周期中,压缩腔内气体通过阀门排出,泵内形成负压。
4. 由于负压作用,泵的进水阀门打开,将液体吸入到压缩腔中。
5. 进水阀关闭,泵开始压缩液体并将其排出。
6. 周期性重复以上工作步骤,实现连续的液体输送。
4. 电磁泵的应用范围根据调查结果显示,电磁泵广泛应用于各个工业领域,包括石油化工、电力、制药、冶金、环保等。
其主要应用场景包括:1. 化工工业中,电磁泵用于输送各种液体化学品。
2. 电力行业中,电磁泵用于输送循环水、给水、循环油等。
3. 制药行业中,电磁泵用于输送制药原料、溶液等。
4. 冶金行业中,电磁泵用于输送熔融金属等高温液体。
5. 环保领域中,电磁泵用于废水处理、废气处理等。
5. 电磁泵的市场现状根据市场调查数据显示,电磁泵市场正呈现出以下几个特点:1. 市场规模:电磁泵市场规模庞大,各个行业对电磁泵的需求量均较大,市场潜力巨大。
2. 市场竞争:电磁泵市场竞争激烈,存在着多个品牌和厂家。
价格、产品质量和售后服务是企业竞争的重要因素。
3. 技术创新:随着科技的进步,电磁泵的技术也在不断创新。
新型电磁泵具有更高的工作效率、更低的能耗和更长的使用寿命。
电磁现象原因剖析及演示装置制作要领作者:王伟民杨培军来源:《中小学实验与装备》 2018年第4期1两个有趣的电磁现象如图1(a)所示,将圆柱形磁铁置于水平桌面上,将1节干电池放在磁铁的上方,并保持磁铁与电池负极良好接触.取一外形呈M 状的裸线圈套在电池外,如图1(b)所示.线圈向内突起的部分置于电池的正极上,两端弯成圆弧状的两部分从电池两侧压在磁铁的侧面.松手后,观察到线圈快速的旋转起来.如图2所示,将1节干电池夹在2个相同的圆柱状磁铁之间并固定(因电池的正负极多是磁性材料,两磁铁会“自动”吸引电池的两极而固定),保持电池两极与两磁铁良好接触,将磁铁与电池组成的系统塞进一个裸露的铜质弹簧线圈内.当两磁铁都与弹簧线圈接触后,电池与磁铁组成的系统如同出堂的子弹一般,快速地从弹簧线圈一端“射”到另一端.如果将这两个实验以课堂演示的方式引入到电与磁板块相关内容的教学之中,学生的学习兴趣定会十分浓厚.再结合教学内容,引导学生对形成该现象的原因作深入的理论剖析,将会收到良好的课堂教学效果.为便于分析,给这两个实验分别命名为“简易电动机模型实验”和“电池穿越弹簧隧道实验”.那么,产生这两个有趣实验现象的原因何在?如果作为课堂演示实验,在制作实验装置时应该注意什么问题?2简易电动机模型实验2.1实验现象原因剖析如图3所示,(a)(b)两图是简易电动机模型的结构示意图.假设圆柱形磁铁的N 极与电池的负极相连,不妨以线圈平面与纸面平行的状态进行分析(由于圆柱形磁铁周围空间的磁感线是以圆柱体的轴线为对称轴的旋转对称图形,所以线圈在空间内其他任何位置时的空间受力分析.结果是一样的).如图3(c)所示,M 状线圈的ab 边和cd 边通入的电流方向相同,均为竖直向下.但这组对边所在处的磁场方向不同,ab 边所在位置的磁场方向向左,cd 边所在位置的磁场方向向右.根据左手定则可以判断,ab 边受到垂直纸面向里的磁场力,cd 边受到垂直纸面向外的磁场力.所以,这组对边在方向相反的磁场力的作用下,会绕其竖直的中轴线不停的按顺时针方向转动(从上往下看).当然,如果调换磁铁南北极的上下位置,或者调换电池正负极的上下位置,线圈的转动方向都将改变,会由原来的顺时针方向转动改变为逆时针方向转动(从上往下看).2.2简易电动机模型的制作要领该简易电动机模型构造简单,制作方便,圆柱形磁铁既是磁场的提供者,又是电路不可或缺的一部份.学生实验时,经教师指导后也可以“轻易”制作成功,但一些细节问题必须加以注意,具体如下.2.2.1磁铁应选择强磁性磁铁在线圈长度和通入的电流一定的情况下,只有线圈所处在的磁场足够强,才能产生足够的磁场力,以克服各接触点的摩擦力(包括线圈与电池正极间的摩擦力和线圈两端与圆柱体磁铁侧面间的摩擦力),维持线圈的持续转动.否则,如果磁铁磁性较弱的话,即使通电后磁场中线圈竖直的两边因受到的力较小可能无法转动.实验室或商店出售的扣式圆柱形磁铁,通常磁性很强,可用来作为简易电动机模型的“部件”,制作的成功率也较高.要注意的是,很多磁铁的表面涂有绝缘漆,实验前必须用锉刀将绝缘漆锉掉,否则线圈无法通电旋转.2.2.2线圈的两端与磁铁的侧面应保持良好接触且压力适中如果线圈的两端与磁铁的侧面接触不良,线圈处于断路状态,没有电流通过,不会受到磁场的作用力,线圈便不会转动.所以,必须保持线圈两端的部分与磁铁的侧面有足够的压力.为此,在线圈套在磁铁之前,弯成圆弧状的两端的间距应该调整为比磁铁的截面直径略小,只有这样,将线圈套在磁铁上之后,线圈两端的部分才会对磁铁的侧面有足够的压力.但该压力也不可过大,否则转动的线圈与磁铁侧面间的摩擦过大,会影响通电线圈的转动.将线圈套上后可以反复进行调试,以保证线圈能保持最佳转动状态.2.2.3线圈不能选用磁性材料制作线圈不能用铁丝、钢丝等磁性材料制作,因为这类材料被强磁铁磁化之后,线圈的两端会被磁铁吸引,紧紧的压在磁铁上,无法转动.宜选择铜质或铝质线圈,如果是绝缘线圈,还应注意把线圈与电池及线圈与磁铁接触部分的绝缘漆刮掉,以免接触不良,影响线圈的转动.2.3简易电动机模型的优越性实际上,人教版初中物理教科书也有相关电动机模型的制作介绍,与教科书中介绍的简易电动机模型相比,本文介绍的电动机模型更具优越性,不仅制作方便、操作简单,而且实验成功率高.(1)教科书中给出的简易电动机模型需要用两个金属支架作为供电的导线,金属支架还需要用一个底座来固定,制作比较麻烦,且构造相对“复杂”.而本文介绍的简易电动机模型,无需其他导线连接,磁铁既是磁场的提供者,同时也作为连接电路的“导线”,构造简单,制作方便.(2)教科书中给出的简易电动机模型在“工作”时,为了能够连续转动,在没有换向器的情况下,将充当线圈转轴的半周绝缘漆刮去,设计成在线圈转动的一圈内,只有半周供电,另外半周依靠线圈的惯性转动.因为只有半周供电,如果线圈电流不是很大,或者磁铁磁性不是很强,线圈很难保持持续转动,制作的模型往往以失败告终.而本文介绍的简易电动机模型,在线圈转动的整个过程中,电源持续供电,转动平稳,相对于课本中介绍的模型,制作成功率较高.(3)教科书中给出的简易电动机模型,在绕制线圈时,如果线圈的重心偏离转轴过远(因为线圈很小,只有火柴盒的截面那么大,所以绕制的结果很难保证线圈重心刚好在转轴上,通常都有所偏离),线圈所受的磁场力矩可能不足以克服重力力矩而无法持续的转动.而本文介绍的简易电动机模型,即便线圈的左右两边不对称,线圈重力的力矩都不影响线圈的转动(因为重力方向竖直向下,而线圈所受的磁场力方向是水平的).3电池穿越弹簧隧道实验该实验装置是将两个圆柱形磁铁分别固定在电池的正负极,将该电池-磁铁组成的系统插入弹簧线圈,当两端的磁铁与线圈接触之后,系统会在弹簧线圈内向前运动.实际上,只在电池的一端(比如负极)固定磁铁并组成一个系统,当系统插入弹簧线圈之后,设法使电池的另一极与线圈相接触(比如在电池的正极固定一个比电池外径稍大的圆柱体金属块),系统依然可以在弹簧线圈内向前运动.下面先以后者为例进行受力分析.3.1实验现象原因分析将圆柱形薄磁铁的S极与一节干电池的负极接触,圆柱体小铁块与电池正极固定,三者组成一个系统(磁铁和铁块截面直径比电池略大,以保证它们与线圈良好接触),将该系统插入弹簧线圈的一端,如图4所示.A 、B 两点分别是铁块和磁铁与线圈的接触点(图4中未将铁块画出),则线圈上铁块和磁铁之间的部分有电流通过,成为一段通电螺线管,由安培定则可以判断,这段螺线管(图4中AB 之间的部分)左端为N 极,右端为S极.根据磁极间力的作用规律可知,通电螺线管与磁铁相互吸引,磁铁因受螺线管的吸引而推着前面的电池和铁块克服摩擦力在弹簧线圈内向右运动.而随着磁铁—电池系统的右移,通电螺线管也不断的右移(螺线管始终在磁铁的前面,与磁铁保持固定的距离并与磁铁相吸引).所以,磁铁—电池系统会不停的在弹簧线圈内向右运动,直到离开弹簧为止.当然,对初中学生来说,用磁极间的作用规律来解释电池穿越弹簧隧道现象的原因,学生容易接受,对高中学生而言,也可以利用磁场对通电导体力的作用规律来进行分析.图4中,取线圈中的某一段来进行受力分析.比如线圈的CD段所在处的磁场方向垂直纸面向里,该段导体中的电流方向向上,由左手定则可以判断,CD 段所受磁场力的方向水平相左.同样的道理,在通电线圈中取其他任意一段,所受磁场力的方向也都是水平向左.因此,整个通电线圈都受到磁铁对其水平向左的吸引力,由于物体间力的作用是相互的,通电线圈对磁铁存在向右的吸引力(该结论跟判断通电螺线管的磁极后,根据磁极间的作用规律进行判断,结果是一致的),所以磁铁-电池系统会在线圈内向右运动.再分析电池两端分别固定两个磁铁的情形(即图2实验中的情形).如图5所示,将两个大小相同的圆柱形磁铁的同名磁极(比如两个S极)分别与一节干电池的正负极连接并固定,三者组成一个系统,将该系统置于弹簧线圈内.当两磁铁都与线圈接触时,两磁铁之间的线圈成为一段通电螺线管,根据安培定则可以判断,该通电螺线管的左端为N 极,右端为S极,所以左边与电池负极相连的磁铁受到螺线管的吸引,右边与电池正极相连的磁铁受到螺线管的排斥.因此,整个系统受到螺线管向右的作用力,故系统在弹簧线圈内向右运动.如果同时更换两磁铁的磁极,将两磁铁的N 极分别与电池的正负极相连,那么整个系统受到磁场力的方向将变得相反,系统会在弹簧线圈内向左运动.当两个同样的磁铁(即形状相同,磁性也相同)的异名磁极分别与电池两极相连并固定,三者组成一个系统,该系统置于弹簧线圈内时,尽管两磁铁之间的线圈也会成为通电螺线管,但是,电池两端的两个磁铁所受螺线管的作用力大小相等,方向相反,作为整体,系统所受到的这两个磁场力是一对平衡力,系统不会在磁场内向任何方向运动.3.2弹簧穿越隧道模型的制作要领跟简易电动机模型转动过程所受的摩擦力不同,电池穿越弹簧隧道模型所受的摩擦阻力主要来自于电池-磁铁系统与弹簧线圈间的滑动摩擦力,相对于简易电动机模型,摩擦阻力较大,如果通电螺线管提供的磁场力(动力)不大于电池-磁铁系统所受线圈的滑动摩擦力,那么电池—磁铁系统是无法在弹簧线圈内前进的.所以,为使该实验装置制作成功,应该从增大磁场力和减小摩擦阻力两个方面综合考虑.3.2.1电池-磁铁系统应尽可能轻电池-磁铁系统在弹簧线圈内向前运动时,所受的摩擦阻力与系统的重力大小成正比,电池-磁铁系统越轻,所受的摩擦阻力就越小.因此,在选择制作器材时,从减小系统重力的角度考虑,宜选择截面半径最小的7号电池和截面略大于电池的轻薄磁铁.3.2.2磁铁的侧面和弹簧线圈内部应尽可能光滑电池—磁铁系统在线圈内运动时,所受摩擦力的大小不仅跟系统重力有关,还跟系统与线圈接触面的粗糙程度有关,重力一定时(此时压力一定),接触面越光滑,滑动摩擦力就越小.所以,将磁铁的侧面和弹簧线圈内部磨得光滑一些,可以减小滑动摩擦力.3.2.3应选择新电池制作该模型,应使用新电池.因为电池用久之后内阻增大,在电池电动势一定时,通过线圈的电流必然会减小,通电螺线管的磁性减弱,通电螺线管与磁铁间的相互作用力就会减小.若动力不足,电池-磁铁系统可能不足以克服摩擦力而无法向前运动.3.2.4线圈应尽可能密集为了使螺线管具有更强的磁性,使电池-磁铁系统获得足够的动力,线圈应尽可能密集.因为电池的长度是一定的,稀疏的线圈通电匝数较少,即使电流较大,磁性也不会很强.另外,线圈应该用电阻率小的非磁性材料制作,因为磁性材料(如铁质弹簧)会被强磁铁吸引,磁铁与线圈间的摩擦力显著增大,系统获得的磁场力(动力)很可能不足以克服摩擦阻力而无法运动.采用密集的铜质线圈较好,实验的成功率较大.课堂教学中,如果能够适时插入一个好的演示实验,会极大地调动学生学习的积极性,对新课教学能够起到事半功倍的效果.而“好”的演示实验通常具有以下特点:① 结构简单,制作方便;②能够引起学生的兴趣;③可以用学习的“新”知识解释实验现象形成的原因.对比以上3点不难看出,电与磁这一板块,无论是在初中物理教学、还是高中物理教学过程之中,如果能够将上述“简易电动机模型实验”和“电池穿越弹簧隧道实验”以课堂演示的方式不失时机的“引入”课堂,无疑会让课堂教学妙笔生花.。
电磁泵流量影响因素研究1 引言根据国务院发展研究中心信息网:近些年来,得益于国家实行积极的发展政策和扩大内需的拉动力,电力、钢铁、石化等国民经济主要部门和城市基础设施建设需求的持续增长,使得我国泵行业还将会以高出机械工业2%~3%的速度持续发展。
这些泵产品被广泛用于国民经济各部门,基本满足了我国经济发展对泵的需要,而国内泵行业近几年通过“以市场换技术”的方式,使国内泵行业中关键用泵的技术水平得到提高,有的技术已经达到国外先进水平[1]。
其中,电磁泵在铸造工业方面的应用,是泵类发展研究的重要项目之一。
随着工业化的高速发展,铸造工业正走向专业化规模生产,绿色铸造技术将成为21世纪的发展趋向。
传统铸造业正逐渐向高质量、低消耗、无污染、高效率的现代铸造业转变。
随着对铝合金铸件对质量要求的不断提高,传统的利用低压铸造设备工艺浇注的产品,质量已越来越满足不了用户的要求。
并且传统的低压铸造,存在生产效率低下、生产过程不稳定、自动化程度低,容易受到外界因素影响等缺陷。
而以电磁泵铸造技术为核心,辅之以铝液的熔炼净化、平稳输送、检测与控制等多项技术等组成的工艺系统,克服了传统低压铸造工艺的缺陷,使铸件的质量大大提高。
被认为是铝铸件生产最有发展前途的低压铸造工艺方法。
另外,在生产铝合金铸件方面,为提高铸件成品率,常常采用加大切削用量的方法来减小铸造缺陷,这样不仅使得材料的利用率下降,而且增加了毛坯重量。
电磁泵定量浇注技术的发展,将从根本上解决铸件重量精度低下的现状。
为此,开发适用于铝铸件低压铸造工艺要求以及定量浇注电磁泵铸造设备势在必行 [2]。
1.1国外电磁泵研究现状及应用电磁泵技术最早在1927年,由爱因斯坦和斯拉达提出。
准确地说,应该叫电磁驱动泵。
后来随着原子能动力工业的发展,特别是中子反应堆的发展,促进了电磁泵的研究和应用。
目前,在国内外,电磁泵广泛应运于原子能动力液体金属的主要回路的各种辅助系统及热加工材料实验装置中。
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过磁力仿真分析,探究电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素之间的关系,并验证理论分析的正确性。
二、实验原理电磁铁的磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素有关。
根据安培环路定律和法拉第电磁感应定律,电磁铁的磁感应强度B可以表示为:\[ B = \mu_0 \cdot \frac{N \cdot I}{l} \]其中,\(\mu_0\)为真空磁导率,N为线圈匝数,I为电流大小,l为线圈长度。
三、实验材料1. 仿真软件:COMSOL Multiphysics2. 电磁铁模型:铁芯、线圈、导线3. 电流源、电压源、电阻等元件4. 铁芯材料:软磁性材料、硬磁性材料四、实验步骤1. 建立电磁铁模型:使用COMSOL Multiphysics软件建立电磁铁模型,包括铁芯、线圈、导线等部分。
2. 设置边界条件:根据实验需求设置边界条件,如电流源、电压源、电阻等。
3. 材料属性:根据实验需求设置铁芯材料属性,包括磁导率、电阻率等。
4. 求解:使用COMSOL Multiphysics软件进行仿真求解,得到电磁铁的磁感应强度分布。
5. 结果分析:分析仿真结果,验证理论分析的正确性,并探究电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素之间的关系。
五、实验结果与分析1. 电流大小对磁力的影响:仿真结果表明,随着电流大小的增加,电磁铁的磁感应强度也随之增加。
这与理论分析相符,说明电流大小对电磁铁磁力有显著影响。
2. 线圈匝数对磁力的影响:仿真结果表明,随着线圈匝数的增加,电磁铁的磁感应强度也随之增加。
这与理论分析相符,说明线圈匝数对电磁铁磁力有显著影响。
3. 铁芯材料对磁力的影响:仿真结果表明,不同铁芯材料对电磁铁磁力有显著影响。
软磁性材料具有较高的磁导率,因此电磁铁磁力较大;而硬磁性材料磁导率较低,电磁铁磁力较小。
六、结论1. 电磁铁磁力大小与电流大小、线圈匝数、铁芯材料等因素有关。
电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结电磁感应是一门重要的物理学概念,它在日常生活和科学研究中都起着重要作用。
在进行电磁感应实验时,我们常常会遇到一些问题和困惑。
本文将针对电磁感应实验中的常见问题进行解答,并总结一些实验技巧,以帮助读者更好地理解和实施电磁感应实验。
一、实验设备和材料选择问题在进行电磁感应实验之前,选择合适的实验设备和材料是十分重要的。
有以下几个方面需要注意:1. 电源选择:根据实验需求,选择适当的直流电源或交流电源。
对于较小的实验,可以选择直流电源,而对于较大的实验,交流电源可能更为合适。
2. 导线材料选择:实验中的导线材料应具备良好的导电性和机械性能。
一般而言,铜导线是常用的选择,因其导电性能好且相对廉价。
3. 磁场产生装置选择:磁场产生装置可以选择电磁铁、永磁体等。
对于需要可变磁场的实验,电磁铁可能更为合适;而对于需要恒定磁场的实验,则可以选择永磁体。
二、实验操作问题解答实验操作是电磁感应实验的关键,下面解答一些常见的操作问题:1. 螺线管的选择和安装:螺线管是用于检测电磁感应的重要装置。
在实验中需要根据需求选择合适的螺线管,并正确安装。
一般而言,螺线管的匝数越多,检测效果越好。
2. 探头的选择和放置:在实验过程中,需要将探头与待测电路相连。
探头的选择应根据实验需求来确定,一般可选用剪短的导线头。
在接触探头时,应确保良好的接触,避免电路接触不良引起误差。
3. 测量仪器的使用:在电磁感应实验中,测量仪器的使用非常重要。
例如使用万用表测量电压、电流等。
在使用过程中,应正确选择量程,并注意保持仪器的精准度。
三、实验结果分析问题解答实验结果的分析是电磁感应实验的关键步骤,以下是一些实验结果分析的问题解答:1. 反向电动势问题:在实验中,有时会观察到电动势与预期方向相反的情况。
这可能是由于磁场方向、导线方向等因素引起的。
在分析实验结果时,应仔细考虑这些因素,以准确判断电动势的方向。
2. 电动势大小问题:电动势的大小与导线长度、磁场强度、运动速度等因素有关。
磁力泵故障原因分析及预防措施摘要:本文针对近期中间罐区苯乙烯输送泵P-11130A泄漏、常压罐区PO输送泵P-202A/D连续2次故障检修进行根原因分析。
主要通过对磁力泵结构简介、检修解体发现的问题、以及班组日常操作方面对运行维护和降低磁力泵故障率提出相应的的预防措施,为今后同类问题提供参考及处理意见,延长磁力泵的使用寿命,提高装置运行的稳定性,为公司降本增效谏言献策。
关键字:磁力泵;滑动轴承;电流、温度异常;故障分析0引言中间罐区苯乙烯输送泵、常压罐区PO输送泵均为公司输送产品的磁力泵,近期一个月内连续发生三起磁力泵故障检修事件,对公司产品输送保障造成影响,因此本论文主要针对本次磁力泵故障事件进行剖析并提出应对预防措施。
磁力泵主要由泵、磁力传动器、电机三部分组成。
关键部件磁力传动器由外磁缸、内磁缸及不导磁的隔离套组成。
当电机带动外磁缸旋装时,磁场穿透空气隙和非磁性物质带动与叶轮相连的内磁缸作同步旋装,实现动力的无接触传递,将动密封转化为静密封。
由于泵轴、内磁缸被泵体、隔离罩完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,消除了化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患。
1正文近期发生多起磁力泵故障检修事件,针对此次发生的问题结合检修情况进行剖析,分析故障的共性问题,推断故障原因,为今后同类问题提供参考及处理意见。
1.1 P-11130A故障原因及分析5月31日班组发现P-11130A现场泄漏大量苯乙烯,现场发现物料已经从轴承箱加油口以及轴承箱油封处泄漏,根据现场泄漏情况可以判断磁力泵的隔离套已经破损导致物料通过外磁端轴封泄漏至大气。
P-11130A拆回解体后发现隔离套外壁已经开裂,隔离套内壁磨损减薄严重,拆解时未发现轴套,说明轴套已经全部破碎磨损。
拆解发现泵轴麻点严重,可推断轴套碎裂磨损后在运转过程中与泵轴发生摩擦且泵轴直接与泵体摩擦,导致泵轴磨损麻点,见下方图1。
图1隔离套温度探头测量安装位置并非直接与隔离套相连,检测的温度为隔离套外部空气温度。
圆柱形永磁体磁场建模及仿真研究作者:周恩权郑仲桥张燕红王奇瑞来源:《河南科技》2017年第21期摘要:为了寻求圆柱形永磁体磁场的简便算法,基于永磁体等效电流模型,把永磁体被磁化的效果视为永磁体表面存在面电流产生的磁场,得到了永磁体磁场的空间分布规律,推导出圆柱体型永磁体空间的磁感应强度解析公式,并通过MATLAB多重数值积分功能求出圆柱形永磁体的空间磁感应强度。
结果表明:计算值和实验测量值基本吻合,用永磁体等效模型及磁场数值积分方法计算永磁体的磁感应强度不仅简单而且计算精度较高。
关键词:永磁体;磁场;数值积分;磁感应强度中图分类号:TM144 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2017)11-0139-05永磁材料为重要的功能材料,目前應用最多的是圆柱形永磁体、方形永磁体、扇形永磁体和环形永磁体等。
随着永磁体应用领域的扩大,准确得到永磁体磁场分布和大小成为关键问题。
计算永磁体磁场有解析法、电磁积分方程法、有限元法、等效磁网络法和数值解析结合法。
目前,国内研究圆柱永磁体磁场分布有磁偶极子和经验公式法等。
磁偶极子法要求场点半径要远大于圆柱永磁体的半径,因此在圆柱体半径不能忽略时误差很大。
经验公式法,如曹辉提到的圆柱形永磁体磁感应强度计算公式,只能估算圆柱轴线上的磁感应强度。
经验公式法中的经验系数要通过大量试验才能得到,该方法计算精度较低。
为了寻求圆柱永磁体磁场简便而精确的算法,本文将根据永磁体等效电流模型,推导出用于计算圆柱形永磁体外空间任意场点磁感应强度数学模型,并通过MATLAB多重数值积分功能,简化求解过程,提高求解精度。
通过实验验证,计算值和实验值吻合。
1永磁体等效电流模型的建立1.1永磁体电流等效模型物质是由原子组成的,每个原子又由原子核和电子组成。
电子绕原子核转动形成电流,这些环流定向排列起来,在宏观上显示出N和S极。
当磁介质均匀时,介质内部任何两个分子环流中相邻的那一对电流元方向总是彼此相反,它们的效果相互抵消。
轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究轴向柱塞泵是一种常见的液压传动元件,广泛应用于工业生产和机械设备中。
了解其工作特性对于提高工作效率和优化设计至关重要。
因此,建立轴向柱塞泵的工作特性模型,并进行仿真研究,对于优化设计和性能提升具有重要意义。
1.简介轴向柱塞泵是一种液压执行元件,通过压力油将柱塞排列成环绕轴线的圆形,从而实现流体的吸入和排出。
其主要部件包括轴、柱塞和分配器等。
轴向柱塞泵工作的基本原理是利用柱塞在旋转的分配盘上的往复运动,使得工作腔的容积周期性变化,从而实现液体的压力和流动。
2.建模方法建立轴向柱塞泵的工作特性模型是通过数学方法将其物理特性转换为数学模型,从而便于分析和仿真研究。
常用的建模方法有系统辨识、流体动力学等。
3.系统辨识建模系统辨识是一种通过对系统输入输出信号进行采样和分析,从而获取系统的模型表达式的方法。
对于轴向柱塞泵而言,可以通过输入流量、输出压力等信号进行采样和分析,从而建立系统响应函数和传递函数等数学模型。
4.流体动力学建模流体动力学是研究流体在不同条件下的运动和变化规律的学科。
对于轴向柱塞泵而言,可以通过流体动力学理论对其内部流动和压力分布等进行建模。
通过对流量、压力和速度等参数的计算和分析,可以得到轴向柱塞泵的工作特性曲线和性能指标。
5.仿真研究基于建立的轴向柱塞泵工作特性模型,可以进行仿真研究。
通过改变输入信号、工作参数和结构设计,可以模拟不同工况和运行状态下的泵的性能。
通过仿真研究,可以评估泵的工作效率、输出压力和流量稳定性等指标,为优化设计和性能提升提供理论依据。
6.结论轴向柱塞泵是一种重要的液压传动元件,其工作特性的建模和仿真研究对于优化设计和性能提升具有重要意义。
通过系统辨识和流体动力学等方法建立泵的工作特性模型,可以进行仿真研究并评估其性能指标。
这将为泵的设计、选择和应用提供有力的支持,促进工业生产和机械设备的优化和发展。
初中物理电磁感应的因素与应用案例详述电磁感应是指导体内的电子在磁场变化时所产生的感应电动势。
它是电磁现象中非常重要的一个方面,也是现代电磁技术的基础之一。
本文将详述影响电磁感应的因素,并给出一些实际应用案例。
一、影响因素1. 磁场的变化率:根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率与感应电动势成正比。
当磁场的变化率越大,感应电动势就越大。
这表明,磁场变化得越快,电磁感应效应越显著。
2. 磁场的强度:磁场的强度越大,感应电动势也就越大。
这是因为感应电动势与磁场强度成正比。
3. 线圈的匝数:匝数表示导体环绕磁通线的圈数。
增加线圈的匝数可以增加感应电动势。
这是因为匝数的增加会使磁场的影响更加集中,从而增强电磁感应效应。
4. 导体的长度:导体的长度对电磁感应的大小有一定影响。
当长度增加时,感应电动势也会相应增加。
这是因为长度的增加会使导体所受到的磁场作用时间较长,从而增强了电磁感应效应。
5. 导体的材质:不同材质的导体对电磁感应的响应程度不同。
一般来说,良导体对电磁感应的响应更强,而绝缘体的响应较弱。
二、应用案例1. 发电机:发电机是利用电磁感应原理进行能量转换的装置。
它通过旋转磁场和线圈,改变磁通量,从而在线圈中产生感应电动势。
这个原理广泛应用于发电厂和交流发电器中。
2. 变压器:变压器是利用电磁感应原理改变交流电压的装置。
它由两个线圈和一个铁芯组成。
交流电通过一个线圈,产生变化的磁场,导致另一个线圈中产生感应电动势。
这样,可以实现电压的升降。
3. 感应炉:感应炉利用电磁感应原理加热导体。
它通过将金属材料放置在变化的磁场中,感应电动势会在导体中产生涡流,从而使导体发热。
这个原理在炼钢、熔炼和加热处理等工业领域得到广泛应用。
4. 电磁制动器:电磁制动器利用电磁感应原理来实现制动功能。
它通过改变磁场的大小和方向,产生感应电动势,从而使制动器产生阻力,实现制动效果。
这个原理在电动自行车和汽车等交通工具中常见。
5. 感应计算器:一些现代计算器使用电磁感应原理来实现能量供应。
磁力研磨电磁感应器磁场的仿真分析及其结构优化设计1邱腾雄,阎秋生,高伟强,孟利,唐振宇,陈建平广东工业大学机电工程学院,广州(510006)E-mail:txqiu1999@摘要:针对磁力研磨加工过程建立了电磁感应器磁场的数学模型,基于电磁场计算理论利用有限元法对电磁感应器磁场进行仿真分析,并对电磁感应器特征点的磁场强度进行了实测,仿真分析结果与实际测试结果基本吻合,最大相对误差不大于7%,验证了电磁场仿真分析方法的正确性,在此基础上对电磁场进行了分析。
研究结果对磁力研磨电磁感应器的结构设计和优化提供了理论依据。
关键词:磁力研磨;电磁发生器;磁场强度;有限元仿真1 前言磁力研磨技术MAF(Magnetic Abrasive Finishing)是在磁场的作用下,用被磁化的磨料对工件表面进行精密研磨的一种工艺方法[1]。
磁性研磨加工的原理是利用磁性磨料在磁场作用下沿磁力线方向相互衔接形成“磁串”,在磁性工具基体的顶端形成“磁刷”,磁性工具基体的运动作用通过磁刷产生一个作用于工件表面的研磨压力,在磁场保持力、研磨压力和磁性工具运动切向力的共同作用下,磁性工具与工件表面的间隙中保持磁性磨料聚集形成对工件表面局部的研抛加工。
由于“磁刷”具有良好的柔性、自适应性、自锐性、可控性、温升小、无变质层、加工效率高等特点,成为表面加工技术的一个主要加工工艺。
磁力研磨技术主要涉及三个方面的研究内容:磁力研磨设备,磁性磨料制备和磁性研磨加工工艺[2]。
本研究针对模具曲面研磨抛光加工的问题,提出通过3轴数控运动控制磁性工具在模具曲面的扫描运动,曲面形状误差反馈和控制研抛工具作用力、驻留时间的形状修正研抛,实现曲面精密研抛加工达到同步提高曲面形状精度和表面精度的技术方案。
电磁感应器是磁力研磨数控机床中产生磁场并携带磁性磨料对工件进行研磨的核心部件,本文在电磁感应器设计中应用有限元分析软件对磁场的分布进行模拟计算,分析加工区域电磁场的分布及其对磁力研磨加工的影响,达到优化电磁感应器结构的目的。
基于Comsol的钠电磁泵电磁分析校核计算与设计优化基于Comsol的钠电磁泵电磁分析校核计算与设计优化钠电磁泵是一种基于磁力驱动的设备,广泛应用于钠冷堆核电站中的次级循环系统。
它的主要功能是将钠液从低压区域输送到高压区域,以保证次级循环系统的正常运行。
然而,钠电磁泵的电磁特性和结构设计对其性能和可靠性有着重要影响。
因此,本文基于Comsol多物理场仿真软件对钠电磁泵的电磁特性进行了分析、校核计算和设计优化。
首先,我们建立了一个三维的钠电磁泵模型,该模型包括了磁铁、螺线管和流道等关键组件。
在建模过程中,我们根据实际工作环境的物理参数设置了边界条件和材料属性。
接下来,我们使用Comsol中的磁场模块对钠电磁泵进行了电磁分析。
通过施加一定的电流和频率,我们得到了磁铁和螺线管中的磁场分布情况。
同时,我们还计算了钠电磁泵的线圈电感、磁场梯度和磁场强度等重要参数。
这些结果为我们进一步的分析和设计提供了基础。
然后,我们进行了校核计算。
校核计算是指通过数学计算和仿真验证设计参数的合理性和可行性。
在本研究中,我们主要关注钠电磁泵的电感值和磁场分布。
通过将校核计算和仿真结果进行对比,我们发现两者相一致,证明了我们模型的准确性和可靠性。
最后,我们进行了钠电磁泵的设计优化。
针对电感值和磁场分布不满足设计要求的问题,我们尝试了不同的参数组合和结构设计。
通过多次仿真和比较,最终得到了一个较为理想的设计方案。
该方案具有较高的电感值和均匀的磁场分布,能够提高钠电磁泵的工作效率和可靠性。
综上所述,本文基于Comsol多物理场仿真软件对钠电磁泵的电磁特性进行了分析、校核计算和设计优化。
通过建立三维模型,进行电磁分析,进行校核计算以及优化设计,我们能够更好地了解和改进钠电磁泵的工作原理和性能,为其在次级循环系统中的应用提供理论支持和技术指导综上所述,本研究使用Comsol中的磁场模块对钠电磁泵进行了电磁分析,得到了磁场分布、线圈电感、磁场梯度和磁场强度等参数。
( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅议影响泵效的原因及提高泵效的措施(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes浅议影响泵效的原因及提高泵效的措施(标准版)一、泵的排量及泵效活塞上、下活动一次叫一个冲程。
根据泵的工作原理可知,在一个冲程内完成进油与排油的过程。
在理想情况下,活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于活塞让出的体积V。
活塞上冲程:吸入泵内的油量V=fp.s式中fp——活塞面积,m2;s——光杆冲程长度,m。
排出井外体积V1=(fp–fr)s式中fr——抽油杆的截面积,m2。
活塞下冲程:泵吸入的油的体积V将通过游动凡尔排到活塞上部的管中,由于有相当冲程长的一段光杆从井外进入油管,因此,将排出井外体积V2=frs所以活塞每一冲程(活塞上、下一次)排出井外的油体积V=V1 +V2=(fp–fr)s+frs=fps,即每一行程吸入泵内油的体积分上、下冲程两次排出井外。
每日排量qt=1440nv式中qt——泵的理论排量,m3/d;n——冲次,次/min;其余符号同前。
在抽油井生产中,实际抽出的液量q,一般都比理论产量qt低,两者的比值叫抽油系数,或叫泵效,用η表示,即:η=q/qtη愈大,说明泵的工作实效愈好,但在正常情况下,若η达到0.7~0.8,就认为泵的工作是良好的。
只有自喷井刚转入抽油时,油井连抽带喷,此时的η才接近或大于1。
实际生产中,η往往低于0.7,甚至很低。
这是由于深井泵受各种因素影响的结果。
二、影响泵效的因素(一)冲程损失的影响由于抽油杆、油管在工作过程中承受交变载荷,从而引起抽油杆和油管的弹性伸缩,使活塞冲程小于光杆冲程,并减少了活塞让出的体积,造成泵效降低。