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1、電液伺服控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)民用和國(guó)防工業(yè)部門,特別是在裝備制造、冶金以及航空航天等領(lǐng)域中的發(fā)展極為迅速。2D數(shù)字閥作為一種新型的電液控制元件,具有響應(yīng)速度快,重復(fù)精度高,直接數(shù)字控制等優(yōu)點(diǎn)。電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器按照信號(hào)指令驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng),是數(shù)字閥的核心部件。
本文以應(yīng)用于2D數(shù)字閥的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器作為研究對(duì)象,針對(duì)現(xiàn)有的商業(yè)伺服電機(jī)軟磁材料在磁能的利用率不足,轉(zhuǎn)子慣量大而導(dǎo)致頻響偏低等缺點(diǎn),提出了一種新型的2D數(shù)字閥用低慣
2、量電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器。本文的主要工作和成果如下:
1.提出了一種電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的新結(jié)構(gòu),詳細(xì)闡述了其工作原理,應(yīng)用磁路解析建立了矩角特性方程,為符合設(shè)計(jì)預(yù)期選擇了合適的磁性材料。
2.針對(duì)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用要求,是要有大的力能指標(biāo),接近正弦的矩角特貴和高的頻率響應(yīng)。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(jī)械轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)參數(shù)化,詳細(xì)研究了氣隙等關(guān)鍵性因素對(duì)靜態(tài)性能變化趨勢(shì)
3、的影響,為下一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和樣機(jī)制造奠定基礎(chǔ)。
3.根據(jù)仿真得到的優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案,制作低慣量電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器的樣機(jī)。搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以進(jìn)行各項(xiàng)靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)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(zhuǎn)矩為0.063N·m。達(dá)到7.2°行程的階躍響應(yīng)上升時(shí)間為4.8ms。本文還對(duì)200Hz以下電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器對(duì)正弦信號(hào)跟蹤能力進(jìn)行丁測(cè)試,當(dāng)幅值衰減到-3dB,相位滯后90°所對(duì)應(yīng)的頻寬約
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