基于氣隙補(bǔ)償?shù)男D(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器優(yōu)化設(shè)計(jì)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 05:42
電液伺服控制系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、帶載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、工程機(jī)械等各種工業(yè)領(lǐng)域。電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器是電液伺服系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵部件,把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng),進(jìn)而控制電液伺服閥運(yùn)動(dòng),其性能的優(yōu)劣對(duì)電液控制系統(tǒng)的性能有較大的影響。為了更好的推廣和應(yīng)用電液伺服技術(shù),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的磁路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及矩角特性?xún)?yōu)化上做了大量研究。傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器工作氣隙的橫截面多為一矩形端面,工作時(shí)銜鐵在零位附近做高頻小幅擺動(dòng),轉(zhuǎn)角較小,線(xiàn)性度低,線(xiàn)性范圍小。而單一的徑向環(huán)形工作氣隙具有正磁彈簧剛度,雖然可以具有較大的工作轉(zhuǎn)角,但隨著轉(zhuǎn)角的增加,輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)逐漸減小。本文提出一種基于氣隙補(bǔ)償?shù)幕剞D(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器矩角特性調(diào)節(jié)方法,通過(guò)設(shè)計(jì)合適的補(bǔ)償氣隙,增加輸出力矩,改善其矩角特性,得到一種具有基于混合式氣隙的、具有水平力矩-轉(zhuǎn)角特性的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙向旋轉(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器,主要研究?jī)?nèi)容如下:1.根據(jù)電磁場(chǎng)理論基礎(chǔ),對(duì)徑向氣隙和混合氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器進(jìn)行磁路解析,分別得到靜態(tài)數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比分析,為后續(xù)有限元模擬以及實(shí)驗(yàn)研究提供理論基礎(chǔ)。2.基于Maxwel...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 電液伺服閥概述
1.2.2 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器磁路解析
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3 磁路分析方法
2.3.1 磁路及其定律簡(jiǎn)述
2.3.2 磁場(chǎng)能量與電磁力矩
2.4 不同工作氣隙形狀旋轉(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.1 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.2 軸向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.3 混合氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器電磁場(chǎng)有限元分析
3.1 引言
3.2 電磁場(chǎng)有限元分析簡(jiǎn)介
3.2.1 有限元分析方法
3.2.2 電磁場(chǎng)理論
3.2.3 電磁場(chǎng)中的邊界條件
3.2.4 電磁場(chǎng)分析軟件介紹
3.3 Maxwell3D靜態(tài)仿真參數(shù)設(shè)置
3.4 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器靜態(tài)仿真分析
3.4.1 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器有限元仿真模型
3.4.2 Maxwell3D靜磁場(chǎng)仿真結(jié)果
3.5 混合氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器靜態(tài)仿真分析
3.5.1 混合氣隙旋轉(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器有限元仿真模型
3.5.2 矩形塊高度H_(rt)對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.3 矩形塊偏角α_2 對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.4 氣隙寬度g對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.5 永磁體寬度B_(ms)對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.6 徑向氣隙與補(bǔ)償氣隙力矩轉(zhuǎn)角特性對(duì)比研究
3.6 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器動(dòng)態(tài)仿真分析
3.6.1 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析理論
3.6.2 瞬態(tài)有限元分析基本步驟
3.6.3 不同工作氣隙瞬態(tài)特性對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
4.1 引言
4.2 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器樣機(jī)
4.3 靜態(tài)特性測(cè)試
4.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
4.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.4 動(dòng)態(tài)特性測(cè)試
4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理
4.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3182845
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 電液伺服閥概述
1.2.2 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器磁路解析
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)與工作原理
2.3 磁路分析方法
2.3.1 磁路及其定律簡(jiǎn)述
2.3.2 磁場(chǎng)能量與電磁力矩
2.4 不同工作氣隙形狀旋轉(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.1 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.2 軸向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.4.3 混合氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器數(shù)學(xué)模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器電磁場(chǎng)有限元分析
3.1 引言
3.2 電磁場(chǎng)有限元分析簡(jiǎn)介
3.2.1 有限元分析方法
3.2.2 電磁場(chǎng)理論
3.2.3 電磁場(chǎng)中的邊界條件
3.2.4 電磁場(chǎng)分析軟件介紹
3.3 Maxwell3D靜態(tài)仿真參數(shù)設(shè)置
3.4 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器靜態(tài)仿真分析
3.4.1 徑向氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器有限元仿真模型
3.4.2 Maxwell3D靜磁場(chǎng)仿真結(jié)果
3.5 混合氣隙回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器靜態(tài)仿真分析
3.5.1 混合氣隙旋轉(zhuǎn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器有限元仿真模型
3.5.2 矩形塊高度H_(rt)對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.3 矩形塊偏角α_2 對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.4 氣隙寬度g對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.5 永磁體寬度B_(ms)對(duì)力矩轉(zhuǎn)角特性的影響
3.5.6 徑向氣隙與補(bǔ)償氣隙力矩轉(zhuǎn)角特性對(duì)比研究
3.6 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器動(dòng)態(tài)仿真分析
3.6.1 瞬態(tài)磁場(chǎng)分析理論
3.6.2 瞬態(tài)有限元分析基本步驟
3.6.3 不同工作氣隙瞬態(tài)特性對(duì)比分析
3.7 本章小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
4.1 引言
4.2 回轉(zhuǎn)式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器樣機(jī)
4.3 靜態(tài)特性測(cè)試
4.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
4.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.4 動(dòng)態(tài)特性測(cè)試
4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理
4.4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3182845
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3182845.html
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