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龍圖騰網獲悉福州大學申請的專利開關閥電磁鐵動態特性電-磁-固耦合梯形電路的建模方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115828658B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211297747.9，技術領域涉及：G06F30/23；該發明授權開關閥電磁鐵動態特性電-磁-固耦合梯形電路的建模方法是由黃惠;柯旭錕;羅遠明;陳旭;陳淑梅;李雨錚;杜恒設計研發完成，并于2022-10-22向國家知識產權局提交的專利申請。

本開關閥電磁鐵動態特性電-磁-固耦合梯形電路的建模方法在說明書摘要公布了：本發明提出開關閥電磁鐵動態特性電?磁?固耦合梯形電路的建模方法，包括以下步驟；步驟S1、通過分析高速開關閥電磁鐵的殼體、鐵芯、銜鐵、骨架彼此之間的位置關系，推導電磁鐵中線圈生成的磁通路徑分布情況，從而得到其磁路模型；步驟S2、基于鐵磁材料的電感和磁阻的關系式，并應用電路和磁路的對偶理論將磁路元件轉換為電路元件，推導出考慮電磁鐵高頻工況下強渦流效應的等效梯形電路模型；步驟S3、建立各等效電子元件子模型，搭建高速開關閥電磁鐵的電?磁?固多場耦合的等效電路模型，獲取不同電壓控制策略下高速開關閥電磁鐵的高頻動態特性數據；本發明為高速電磁鐵的控制和優化設計提供了一種準確、實用的仿真模型，節約了時間成本。

本發明授權開關閥電磁鐵動態特性電-磁-固耦合梯形電路的建模方法在權利要求書中公布了：1.開關閥電磁鐵動態特性電-磁-固耦合梯形電路的建模方法，用于分析高速開關閥的電磁鐵動態特性，其特征在于：包括以下步驟； 步驟S1、通過分析高速開關閥電磁鐵鐵芯、銜鐵、骨架彼此之間的位置關系，推導電磁鐵中線圈生成的磁通路徑分布情況，從而得到其磁路模型； 步驟S2、基于鐵磁材料的電感和磁阻的關系式，并應用電路和磁路的對偶理論將磁路元件轉換為電路元件，推導出電磁鐵高頻工況下強渦流效應的等效梯形電路模型； 所述步驟S2具體包括如下步驟： 步驟S2.1、磁路的每一網口分別設置節點，再選擇最外側磁支路形成的封閉曲線外至無窮遠處中的節點構成一網孔； 步驟S2.2、用一條直線將各節點和網孔按照對偶變換規則連接起來，連接線所穿過的磁阻根據對應域的屬性不同分別變換為空氣漏磁電感、位移可變電感、鐵磁模型；磁動勢元件變換為電流源元件； 所述步驟S2.2中：所述鐵磁模型考慮到鐵磁材料具有厚度，由于集膚效應其內部的電場并非均勻分布的，從線圈一側向另外一側的電場和磁場逐漸縮小，材料分割成若干個同心圓環，每一層中用電阻表示鐵芯的渦流損耗，非線性電感表示鐵芯的非線性磁化特性，并將它們串并聯組合形成考慮渦流效應的梯形電路； 用于表示各層鐵磁材料渦流損耗的電阻計算式，表示為： 式中，ρ為材料的電阻率，le為渦流的路徑長度，Se為渦流流通的橫截面積； 步驟S2.3、將電流源替換為線圈電阻和電壓源串聯的形式，變為等效電路模型；所述的步驟S2.2中的對偶變換規則包括： A1、任一兩網孔節點只能通過磁路元件相連； A2、每一磁路元件只能被一條連接線穿過一次； A3、所有磁路的元件必須被連接線穿過； A4、每一網孔節點至少被連接兩次； 所述步驟S2.2中的空氣漏磁電感根據空氣域的尺寸大小計算得到，具體有： 式中，N為線圈匝數，r為空氣域的半徑，μ0為真空磁導率，h為空氣域的高度；步驟S3、建立各等效電子元件子模型，搭建高速開關閥電磁鐵的電-磁-固多場耦合的等效電路模型，獲取不同電壓控制策略下高速開關閥電磁鐵的高頻動態特性數據。

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