基于高磁感永磁材料的動圈式伺服閥研究.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，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個領(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，同時實現(xiàn)其數(shù)字化與智能化。本文研究的目的就是為實現(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，若用于動圈式力馬達中將大大改善力馬達的性能。本文在廣泛研究國內(nèi)外相關(guān)文獻資料及工作的基礎(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)速度等動態(tài)特性為指導思想，對伺服閥各組成部件進行設(shè)計研究。 在機-電耦合部件動圈式力馬達的設(shè)計中，選用高磁感的釹鐵硼永磁材料作為磁鋼永磁體，在分析和研究了動圈式電液伺服閥中的動圈式力馬達結(jié)構(gòu)、受力和磁場通量分布的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了動圈式力馬達結(jié)構(gòu)模型及阻尼耦合

3、數(shù)學模型，分別采用兩種磁路型式進行了磁路分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高了力馬達的固有頻率和推力，并使得力馬達的體積縮小，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)計計算。 運用功率鍵合圖理論對伺服閥建立功率鍵合圖模型，推導出狀態(tài)方程，借助仿真軟件MATLAB/SIMULINK對模型進行時頻域仿真分析，從仿真曲線上可以看到與Th-7/10型伺服閥相比，基于釹鐵