双线圈超磁致伸缩换能器三维磁场分析与优化*

作者：许岳峰，黄文美 日期：2019-05-28/span> 浏览：2766 查看PDF文档

                                                                   双线圈超磁致伸缩换能器三维磁场分析与优化*
                                                                                许岳峰1,2，黄文美1,2*
（1.河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，天津 300130；2.河北工业大学 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室，天津 300130）

摘要：针对超磁致伸缩换能器工作性能以及磁场环境问题，对超磁致伸缩换能器磁场强度、漏磁以及超磁致伸缩材料（GMM）棒磁场均匀率进行了研究，并基于GMM设计了一种双线圈换能器。在分析了GMM特性以及超磁致伸缩换能器工作原理的基础上，提出了以增大GMM棒磁场强度、减少漏磁和提高磁场均匀率为设计原则，将GMM棒轴线方向上磁场强度作为评价标准，采用COMSOL Multiphysic有限元仿真软件对双线圈超磁致伸缩换能器进行三维磁场仿真，分析了超磁致伸缩换能器在工作过程中上下导磁体和导磁回路的结构参数对磁场均值大小和磁场均匀率大小的影响规律。研究结果表明：随着导磁体半径的增加，GMM棒磁场均匀率先增加然后增幅缓慢趋于平衡，磁场均值先不变，然后大幅降低；随着导磁回路相对磁导率增加，GMM棒磁场强度均值大幅增加，当相对磁导率达到1 500时，磁场强度均值基本趋于平衡，经过优化，磁场均匀率从59.7%提高到90.5%，增幅为30.8%。

关键词：超磁致伸缩换能器；双线圈；有限元分析；三维磁场；TerfenolD

中图分类号：TM27                                  文献标志码：A                        文章编号：1001-4551(2019)05-0544-05

本文引用格式：
许岳峰，黄文美.双线圈超磁致伸缩换能器三维磁场分析与优化［J］.机电工程，2019，36(5)：544-548.
XU Yuefeng, HUANG Wenmei. Optimization of 3D magnetic field of double coil giant magnetostrictive transducer［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2019,36(5):544-548.《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn