比例—高速双向复合电磁铁的研究

《比例—高速双向复合电磁铁的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要电液控制系统以其能量密度高，响应速度快，抗负载刚性大等优点，在航空航天领域如导弹、火箭等的模拟加载装置，冶金工业领域如纠偏机构，张力控制机构，军事领域如火炮控制机构，工程机械领域如推土机、压路机等都有着广泛的应用．电一机械转换器作为连接电信号和机械信号的桥梁，是电液控制阀的重要部件，在电液控制系统中发挥着不可或缺的作用，随着技术的发展，愈趋复杂的应用场合对电—机械转换器提出了新的要求，因此研究在特种应用背景下的新型电一机械转换器有着重要的意义。论文在综合大量国内外文献的基础上，提出一种新型的比例一高速复合式电一机械转换器的结构方案，该方案将比例控制和高速开关控制两种

2、不同的控制方式复合在一起，实现了线性运动和高速运动的复合输出；相对于原有分立执行的两个电一机械转换器而言，这种新型结构提高了空间和材料的利用率，并在一定程度上提高了系统的可靠性．通过对电磁场的理论分析，建立了比例一高速复合式电一机械转换器的数学模型，分析了电一机械转换器的磁路特点，对其磁路进行了理论计算。在考虑了导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上，利用有限元软件进行仿真分析，探讨了该电一机械转换器的静态特性及其结构参数对其瞬态特性的影响，确定了各个结构参数间的匹配关系，并在后续的实验中给以验证。仿真与实验结果表明该电一机械转换器的比例端线性工作范围为3mm，最

3、大驱动力为60N；高速端行程为4mm，衔铁运动时间为45ms．有关各章内容分述如下：第一章，在综合国内外文献的基础上，介绍了电液伺服阀的发展历史，从而引出了电一机械转换器的发展历史和研究现状．从新结构和新材料两个角度论述了国内外电一机械转换器的研究动态，总结出电一机械转换器的若干发展趋势。第二章，介绍了传统的比例电磁铁和高速电磁铁的结构特点，介绍了典型电磁铁的性能特点。利用计算机有限元软件进行仿真，确定了影响两类电磁铁的主要结构因素，并在理论上进行了分析比较，深入探讨了其对复合电磁铁性能特性的影响规律．在此基础上，提出了新型的比例一高速双向复合电磁铁。并补充说明了一些相

4、关部件的选择。第三章，从理论上建立了复合电磁铁的数学模型，分析了电磁铁的磁路特点，对具体磁路进行了计算．基于有限元工具，在考虑导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上，建立了静态模型，探讨了电气及结构参数对其瞬态特性的影响，基于上述仿真和实验研究，总体设计了复合电磁铁的结构参数，并详细介绍了其工作原理。第四章，试制比例一高速复合式电磁铁，并进行了静态，动态实验，实验验证了静态-动态模型的正确性。分析实验数据，得出复合电磁铁的具体性能参数。第五章，概括了全文的主要研究工作和成果，并展望了今后需进一步研究的工作和方向．关键词：电·机械转换器；双向复合电磁铁；比例电磁铁；

5、高速电磁铁；行程力特性；吸合力特点；磁场；有限元计算；仿真与实验．ⅡABSTRACTAsallimportantapp∞∞htoautomaticcontrol，electro-hydraulicservocontrolsystemhasbeenwidelyusedinmanysectionsofnationaleconomyandsocialsurroundingsduetoitsadvantagessuch勰highlevelofcontrolprecision,quickresponsespeedand11ighimmunitytoloadvariations．E

6、lectro-hydraulicsefvovalves．thekeypartofanEHCseTvosystem，withitsfunctionoftransferringlow-powerelectricalsignaltolarge-powerhydraulicoutputquicklyandprecisely,playallessentialroleindecidingthewholeperformanceofthesystem．Asthekeypartofelectro·hydraulicservovalves，theelectrical·mechanicalc

7、onvertersbecomemuchmoreimportantt0allresearchers．Thethesisdeepanalyzesandresearchesthedirect-driveservovalve，utilizingtheoryanalysis，computersimulation,fmiteelementanalysisandexperimentalstudy．Anew-typebi-directionalmultiplexelectrical—mechanicalconverter,whichcallmaketwo