二維(2D)電液伺服閥用濕式力矩馬達的研究.pdf

1、電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)的核心元件，其性能好壞直接決定了伺服系統(tǒng)的功能及其相關(guān)特性能否實現(xiàn)。浙江工業(yè)大學(xué)發(fā)明的2D數(shù)字伺服閥以其結(jié)構(gòu)簡單、精度高、響應(yīng)速度快、抗污染能力強等諸多優(yōu)點，目前已成功應(yīng)用在航空航天及軍工領(lǐng)域。
　　本文設(shè)計的濕式力矩馬達是在成熟的2D數(shù)字伺服閥的基礎(chǔ)上進行的創(chuàng)新研究。新型的濕式力矩馬達作為2D電液伺服閥的電機械轉(zhuǎn)換器，將力矩馬達的輸出軸與閥芯合為一體，通過力矩馬達的旋轉(zhuǎn)運動帶動伺服閥閥芯的軸向運動，從而實

2、現(xiàn)對流量的伺服控制。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　?。?）電液伺服閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計。電液伺服閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括閥體，傳感器以及電機械轉(zhuǎn)換器三個部分，重點為電機械轉(zhuǎn)換器濕式力矩馬達的結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計目標(biāo)：伺服閥的額定流量為40L/min，濕式馬達的角位移大小為正負1°。
　　（2）濕式力矩馬達的磁路建模及仿真優(yōu)化。靜動態(tài)方程表明力矩馬達的負載力矩大小為0時，偏轉(zhuǎn)角度的大小與輸入電流成正比；磁通量φg的增大使得阻尼系數(shù)增大，對頻

3、率特性影響最為顯著，而磁通量φg與氣隙、磁通路以及磁鋼材料有關(guān)。磁路仿真驗證了力矩馬達原理的正確性，確定了線圈匝數(shù)、實驗需要的電流大小并且得到了氣隙大小與輸出扭矩的關(guān)系，最后通過對不同方案的彈簧桿的力變形分析，選定了合適的彈簧桿方案。
　?。?）濕式力矩馬達的實驗研究。為了驗證原理的正確性以及分析不同參數(shù)對性能的影響，搭建了小型實驗裝置并對濕式力矩馬達展開實驗研究。實驗結(jié)果表明：當(dāng)磁鐵材料為釹鐵硼52，氣隙大小為0.75mm，單個