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静解析モジュール (F-MAG-ST) 適用例

磁場/磁界 有限要素法 過渡応答

電磁弁の吸引力解析

磁界解析には、磁石あるいは直流電磁石などを対象とした静磁界解析、コイルに交流を流した時に導体に発生する渦電流を対象とした動磁界解析があります。今回は右図のような電磁弁の コイルに交流電流を印加した時に、可動子に働く吸引力が時間とともにどのように変化するのかF-MAGで過渡応答解析を行いました。

※ ヨーク部に使用した非線形磁化特性は右図の通りです。 非線形磁化特性
※ コイルに印加する電流は、右図グラフのように時間的に変化するものとします。 電流

解析結果は下図の通りです。

電磁弁の電磁力解析 磁束密度分布コンター図

磁束密度分布コンター図
(通電後0.002秒後
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度ベクトル線図

磁束密度ベクトル線図
(通電後0.002秒後
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁力線図

磁力線図
(通電後0.002秒後
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度分布コンター図

磁束密度分布コンター図
(通電後0.006秒後
電流最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度ベクトル線図

磁束密度ベクトル線図
(通電後0.006秒後
電流最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁力線図

磁力線図
(通電後0.006秒後
電流最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度分布コンター図

磁束密度分布コンター図
(通電後0.016秒後
電流逆方向に最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度ベクトル線図

磁束密度ベクトル線図
(通電後0.016秒後
電流逆方向に最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁力線図

磁力線図
(通電後0.016秒後
電流逆方向に最大
:コイルは非表示)
電磁弁の電磁力解析 磁束密度分布

磁束密度ベクトル線図
(通電後0.016秒後
電流逆方向に最大
:コイルは非表示)
コイルに流れる電流の方向が
逆になると、磁束の方向も
逆向きになることがわかります。

磁石により発生する磁場が、コイルにより発生するものより大きく電流の大きさ、方向が変化しても、全体の磁場にはあまり影響がないことがわかります。