胡智敏,蔡志远,马少华

(沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

高温阀用电磁机构(简称高温电磁机构)广泛应用于船舶重工、航空航天、测试、加热、液压设备等温度较高的导热系统领域[1-2]，其工作环境相对极端，因此高温电磁机构的性能研究、优化设计和多物理场分析受到广泛关注。

近年来，国内外的学者针对高温电磁机构开展了丰富的研究。文献[1-3]从机械结构、控制系统、温升分析的角度研究了航空电磁阀，并在工程中进行了应用。其中，文献[2]耦合计算了电磁阀的电磁性能和热性能，进行了温度场仿真，但是未针对散热结构进行优化和改进；文献[3]分析了应用于航空领域的高温放气阀的作用及必要性，给出了设计思路和参考原则。

但是已有文献关于高温电磁机构的温升及结构优化问题，尤其是散热结构的优化研究较少。综合考虑高温电磁驱动机构应用场合和工程需要，开展高温电磁机构的温升研究及结构优化对发挥驱动性能、扩宽其应用领域、提升极端工况下的可靠运行时间具有重要的理论意义和应用价值。

综合以上分析，本文以1台已批量化生产应用的24 V直流高温阀用电磁机构为研究对象，采用电磁场及温度场分析方法研究了该电磁机构的电磁场和温度场分布。为了满足应用于高温环境的需要，在现有结构上提出了一种“线圈分段+段间导热环+外壳散热板”的新型结构，并对新型结构中的关键参数进行了综合优化和优化结果仿真检验，得到了新型结构的温度场分布，并综合对比评价：(1)原结构;(2)原结构+散热板;(3)原外壳+线圈分段;(4)线圈分段+段间导热环+外壳散热板的温度分布。……