基于高磁感永磁材料的動(dòng)圈式伺服閥研究.pdf

1、電液伺服系統(tǒng)擁有輸出功率大、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域。電液伺服閥作為電液伺服控制系統(tǒng)的核心部件，其性能高低將直接影響到整個(gè)電液伺服控制系統(tǒng)的整體性能。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)電液伺服閥的性能提出了更高的要求，響應(yīng)速度更快，頻寬更高，工作更穩(wěn)定，同時(shí)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字化與智能化。本文研究的目的就是為實(shí)現(xiàn)電液伺服閥性能的提高。 釹鐵硼(NdFeB)永磁材料作為一種性能優(yōu)異的磁性材料，較高的剩磁和矯頑力以及較大的磁能積，特別

2、是具有較高的內(nèi)稟矯頑力，若用于動(dòng)圈式力馬達(dá)中將大大改善力馬達(dá)的性能。本文在廣泛研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料及工作的基礎(chǔ)上，以Th-7/10型伺服閥為基礎(chǔ)，以提高電液伺服閥的頻寬、響應(yīng)速度等動(dòng)態(tài)特性為指導(dǎo)思想，對(duì)伺服閥各組成部件進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。 在機(jī)-電耦合部件動(dòng)圈式力馬達(dá)的設(shè)計(jì)中，選用高磁感的釹鐵硼永磁材料作為磁鋼永磁體，在分析和研究了動(dòng)圈式電液伺服閥中的動(dòng)圈式力馬達(dá)結(jié)構(gòu)、受力和磁場(chǎng)通量分布的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了動(dòng)圈式力馬達(dá)結(jié)構(gòu)模型及阻尼耦合

3、數(shù)學(xué)模型，分別采用兩種磁路型式進(jìn)行了磁路分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高了力馬達(dá)的固有頻率和推力，并使得力馬達(dá)的體積縮小，響應(yīng)變快，靈敏度提高，重量減輕。在此基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于電液伺服閥的設(shè)計(jì)之中，就一組數(shù)據(jù)給出了伺服閥其他組成部件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算。 運(yùn)用功率鍵合圖理論對(duì)伺服閥建立功率鍵合圖模型，推導(dǎo)出狀態(tài)方程，借助仿真軟件MATLAB/SIMULINK對(duì)模型進(jìn)行時(shí)頻域仿真分析，從仿真曲線上可以看到與Th-7/10型伺服閥相比，基于釹鐵