2D數字閥用低慣量電--機械轉換器的研究.pdf

1、電液伺服控制技術已經廣泛應用于各個民用和國防工業(yè)部門，特別是在裝備制造、冶金以及航空航天等領域中的發(fā)展極為迅速。2D數字閥作為一種新型的電液控制元件，具有響應速度快，重復精度高，直接數字控制等優(yōu)點。電-機械轉換器按照信號指令驅動閥芯運動，是數字閥的核心部件。
　　 本文以應用于2D數字閥的電-機械轉換器作為研究對象，針對現有的商業(yè)伺服電機軟磁材料在磁能的利用率不足，轉子慣量大而導致頻響偏低等缺點，提出了一種新型的2D數字閥用低慣

2、量電-機械轉換器。本文的主要工作和成果如下：
　　 1．提出了一種電-機械轉換器的新結構，詳細闡述了其工作原理，應用磁路解析建立了矩角特性方程，為符合設計預期選擇了合適的磁性材料。
　　 2．針對電-機械轉換器的應用要求，是要有大的力能指標，接近正弦的矩角特貴和高的頻率響應。本文第三章利用Ansoft Maxwell3D建立其三維有限元仿真模型。通過把電-機械轉換器結構參數化，詳細研究了氣隙等關鍵性因素對靜態(tài)性能變化趨勢

3、的影響，為下一步的結構優(yōu)化和樣機制造奠定基礎。
　　 3．根據仿真得到的優(yōu)化結構方案，制作低慣量電一機械轉換器的樣機。搭建了實驗平臺以進行各項靜態(tài)性能和動態(tài)特性的實驗研究。得到了近似正弦波形的矩角特性曲線，在2.5A控制電流輸入的情況下，最大靜轉矩為0.063N·m。達到7.2°行程的階躍響應上升時間為4.8ms。本文還對200Hz以下電一機械轉換器對正弦信號跟蹤能力進行丁測試，當幅值衰減到-3dB，相位滯后90°所對應的頻寬約