[发明专利]一种比例电磁铁电磁力水平特性评价方法

权利要求书

1.一种比例电磁铁电磁力水平特性评价方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、全工况平面的划分；

步骤2、离散工况点电磁力的获得；

步骤3、计算得出电磁力整体变异系数CV；

步骤4、根据电磁力整体变异系数CV的大小，判断比例电磁铁电磁力的水平特性；

所述步骤1中全工况平面的划分方法为：

1.1、确定比例电磁铁的工作电流以及衔铁的工作行程范围，工作电流的工作范围记作[i_a,i_d]，衔铁的工作行程记作[x_a,x_d]；

1.2、对工作电流和工作行程构成的全工况平面进行等分离散，进而获得全工况平面内对应的离散工况点(i_n,x_m)，其中i_n表示为工作电流范围[i_a,i_d]被等分离散对应的第n个工作电流值，x_m为工作行程范围[x_a,x_d]被等分离散对应的第m个工作行程位置；

所述步骤2中离散工况点电磁力的获得方法为仿真模拟或者实验手段，具体为：

2.1、调整工作行程到某一离散工况点值然后保持不变；

2.2、依次调整工作电流到不同离散工况点值，并分别测得相应的电磁力；

2.3、调整工作行程为另一离散工况点值然后保持不变，重复上述过程，可获得全部离散工况点的电磁力；

所述步骤3中电磁力整体变异系数CV的计算方法，具体为：

3.1、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力平均值其表达式为其中F(i_n,x_m)表示离散工况点(i_n,x_m)对应的电磁力，f代表工作行程被等分划分的份数；

3.2、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力标准差F(i_n)_s，其表达式为

3.3、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力变异系数

3.4、对各工作电流下的电磁力变异系数CV(i_n)进行平均计算，计算得到电磁力整体变异系数其中e代表工作电流被等分划分的份数；

所述步骤3中电磁力整体变异系数CV的计算方法，具体为：

3.1、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力平均值其表达式为其中F(i_n,x_m)表示离散工况点(i_n,x_m)对应的电磁力，f代表工作行程被等分划分的份数；

3.2、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力标准差F(i_n)_s，其表达式为

3.3、分别计算各工作电流相等而工作行程不同的离散工况点的电磁力变异系数

3.4、定义主、次电流工作区，区间[i_a,i_b)、(i_c,i_d]为电流次要工作区，区间[i_b,i_c]为电流主要工作区，其中i_a、i_b、i_c、i_d∈[i_a,i_d]，且i_a＜i_b＜i_c＜i_d；

3.5、设定各电流工作区的加权系数，对于工况点落在电流次要工作区[i_a,i_b)、(i_c,i_d]的分别按加权系数K₁、K₃进行加权计算，对于工况点落在电流主要工作区[i_b,i_c]的按加权系数K₂进行加权计算；

3.6、对各工作电流下的电磁力变异系数CV(i_n)根据电流区域进行加权计算，得到电磁力整体变异系数CV，其表达式为其中i_p∈[i_a,i_b)，i_q∈[i_b,i_c]，i_j∈(i_c,i_d]，u、v、w分别表示CV(i_n)落在电流工作区[i_a,i_b)、[i_b,i_c]、(i_c,i_d]的个数；

所述步骤3中电磁力整体变异系数CV的计算方法，具体为：

3.1、定义主、次行程工作区，区间[x_a,x_b)、(x_c,x_d]为行程次要工作区，区间[x_b,x_c]为行程主要工作区，其中x_a、x_b、x_c、x_d∈[x_a,x_d]，且x_a＜x_b＜x_c＜x_d；

3.2、分别计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力平均值其中

g表示工况点落在工作行程区域[x_a,x_b)的个数；

h表示工况点落在工作行程区域[x_b,x_c)的个数；

t表示工况点落在工作行程区域(x_c,x_d]的个数；

3.3、分别计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力标准差F(i_n)_s-ab、F(i_n)_s-bc、F(i_n)_s-cd，其中

3.4、计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力变异系数CV(i_n)_ab、CV(i_n)_bc、CV(i_n)_cd，其中

3.5、设定各行程工作区的加权系数，对于工况点落在行程次要工作区[x_a,x_b)、(x_c,x_d]的分别按加权系数R₁、R₃进行加权计算，对于工况点落在行程主要工作区[x_b,x_c]的按加权系数R₂进行加权计算；

3.6、对同一电流工况下，不同工作行程工作区的电磁力变异系数进行加权计算，得到各个电流下按工作行程分工作区加权的电磁力变异系数CV(i_n)，其表达式为CV(i_n)＝R₁CV(i_n)_ab+R₂CV(i_n)_bc+R₃CV(i_n)_cd；

3.7、对各工作电流下的电磁力变异系数CV(i_n)进行平均计算，计算得到电磁力整体变异系数其中e代表工作电流被等分划分的份数；

所述步骤3中电磁力整体变异系数CV的计算方法，具体为：

3.1、定义主、次行程工作区，区间[x_a,x_b)、(x_c,x_d]为行程次要工作区，区间[x_b,x_c]为行程主要工作区，其中x_a、x_b、x_c、x_d∈[x_a,x_d]，且x_a＜x_b＜x_c＜x_d；

3.2、分别计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力平均值其中

g表示工况点落在工作行程区域[x_a,x_b)的个数；

h表示工况点落在工作行程区域[x_b,x_c)的个数；

t表示工况点落在工作行程区域(x_c,x_d]的个数；

3.3、分别计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力标准差F(i_n)_s-ab、F(i_n)_s-bc、F(i_n)_s-cd，其中

3.4、计算同一电流工况下，落在各工作行程工作区内离散工况点的电磁力变异系数CV(i_n)_ab、CV(i_n)_bc、CV(i_n)_cd，其中

3.5、设定各行程工作区的加权系数，对于工况点落在行程次要工作区[x_a,x_b)、(x_c,x_d]的分别按加权系数R₁、R₃进行加权计算，对于工况点落在行程主要工作区[x_b,x_c]的按加权系数R₂进行加权计算；

3.6、对同一电流工况下，不同工作行程工作区的电磁力变异系数进行加权计算，得到各个电流下按工作行程分工作区加权的电磁力变异系数CV(i_n)，其表达式为CV(i_n)＝R₁CV(i_n)_ab+R₂CV(i_n)_bc+R₃CV(i_n)_cd；

3.7、定义主、次电流工作区，区间[i_a,i_b)、(i_c,i_d]为电流次要工作区，区间[i_b,i_c]为电流主要工作区，其中i_a、i_b、i_c、i_d∈[i_a,i_d]，且i_a＜i_b＜i_c＜i_d；

3.8、设定各电流工作区的加权系数，对于工况点落在电流次要工作区[i_a,i_b)、(i_c,i_d]的分别按加权系数K₁、K₃进行加权计算，对于工况点落在电流主要工作区[i_b,i_c]的按加权系数K₂进行加权计算；

3.9、对各工作电流下的电磁力变异系数CV(i_n)根据电流区域进行加权计算，得到电磁力整体变异系数CV，其表达式为其中i_p∈[i_a,i_b)，i_q∈[i_b,i_c]，i_j∈(i_c,i_d]，u、v、w分别表示CV(i_n)落在电流工作区[i_a,i_b)、[i_b,i_c]、(i_c,i_d]的个数；

所述步骤4中根据电磁力整体变异系数CV的大小，判断比例电磁铁电磁力的水平特性的方法为电磁力整体变异系数CV的数值越小，比例电磁铁电磁力的水平特性越好，反之越差。