二維(2D)電液伺服閥用濕式力矩馬達(dá)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(shí)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(jiǎn)單、精度高、響應(yīng)速度快、抗污染能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前已成功應(yīng)用在航空航天及軍工領(lǐng)域。
　　本文設(shè)計(jì)的濕式力矩馬達(dá)是在成熟的2D數(shù)字伺服閥的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新研究。新型的濕式力矩馬達(dá)作為2D電液伺服閥的電機(jī)械轉(zhuǎn)換器，將力矩馬達(dá)的輸出軸與閥芯合為一體，通過(guò)力矩馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)伺服閥閥芯的軸向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)

2、現(xiàn)對(duì)流量的伺服控制。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　　（1）電液伺服閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電液伺服閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括閥體，傳感器以及電機(jī)械轉(zhuǎn)換器三個(gè)部分，重點(diǎn)為電機(jī)械轉(zhuǎn)換器濕式力矩馬達(dá)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)目標(biāo)：伺服閥的額定流量為40L/min，濕式馬達(dá)的角位移大小為正負(fù)1°。
　?。?）濕式力矩馬達(dá)的磁路建模及仿真優(yōu)化。靜動(dòng)態(tài)方程表明力矩馬達(dá)的負(fù)載力矩大小為0時(shí)，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(duì)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(yàn)證了力矩馬達(dá)原理的正確性，確定了線(xiàn)圈匝數(shù)、實(shí)驗(yàn)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(guò)對(duì)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(dá)的實(shí)驗(yàn)研究。為了驗(yàn)證原理的正確性以及分析不同參數(shù)對(duì)性能的影響，搭建了小型實(shí)驗(yàn)裝置并對(duì)濕式力矩馬達(dá)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)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(gè)