检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘帅太原理工大学

学位级别：硕士

随着液压工业的快速发展,由于自身条件或工作要求的限制,伺服阀和比例阀已无法很好的应用于一些工程领域。在结合伺服技术和比例技术的基础上生成的电液伺服比例阀,则因其综合应用性能高的优点而广泛应用于各工程领域。电-机械转换器作... 详细信息

随着液压工业的快速发展,由于自身条件或工作要求的限制,伺服阀和比例阀已无法很好的应用于一些工程领域。在结合伺服技术和比例技术的基础上生成的电液伺服比例阀,则因其综合应用性能高的优点而广泛应用于各工程领域。电-机械转换器作为电液伺服比例阀的驱动元件,其性能的好坏直接决定了电液伺服比例阀性能的好坏。因此,电-机械转换器的动、静态性能的提高也标志着电液伺服比例阀性能的提高,这就意味着对电-机械转换器的研究具有着非常重要的作用和意义。本论文的主要研究内容如下:1)对阀用双自由度电-机械转换器的工作原理和结构类型进行了分析和介绍,并着重对动铁式单输入双自由度电-机械转换器的结构和特性进行了模拟分析;2)阐明了阀用动圈式双向电-机械转换器结构及其工作原理,并探讨了提高其输出力的方法;3)对阀用动圈式双向电-机械转换器关键部件的结构设计进行了有限元模拟分析,并确定其关键结构的尺寸和各部件的材料选择;4)对阀用动圈式双向电-机械转换器实际情况中遇到的密封问题、与阀芯的连接问题和绕线问题进行了研究分析,并提出了相应的解决方法;5)首先建立有限元分析模型,对其进行模拟分析,然后建立试验测试系统,对样机进行试验研究,最后对理论数据和试验数据进行对比,对其不同之处进行分析。

关键词：比例阀电-机械转换器比例电磁铁大功率输出动圈式

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基于EMD的电—机械转换器设计与仿真研究

基于EMD的电—机械转换器设计与仿真研究

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作者：罗良维广东工业大学

学位级别：硕士

电-机械转换器是电液比例控制领域的关键驱动元件之一,它是以传统的工业用比例电磁铁作为基础,把外界输入的电气信号转化成机械信号。该装置按输入电气信号指令,连续地把电能转换成机械能,与传统的一些直线运动装置相比,该装置不但具有... 详细信息

电-机械转换器是电液比例控制领域的关键驱动元件之一,它是以传统的工业用比例电磁铁作为基础,把外界输入的电气信号转化成机械信号。该装置按输入电气信号指令,连续地把电能转换成机械能,与传统的一些直线运动装置相比,该装置不但具有良好的工作特性,而且还具有高可控性,不需要任何转换机构。在高精度控制、高频短行程的往复直线运动领域具有广泛的应用前景。针对动圈式直线电机在输出力、响应时间和响应速度等特性上的不足,本论文以可拓模块化设计(EMD)为基础对转换器进行研究。首先,对设计对象进行拓展分析,以物元、事元及关系元转录机械产品,并建立问题模型；其次,线圈组均匀分割组合进行可拓模型配置；最后,建立线圈和电-机械转换器的数学模型表达,选择合适的参数进行校核,利用SolidWorks软件对装置模型进行参数化建模,实现电-机械转换器模型产品族设计,并验证产品模型的可靠性。主要创新点有：1.利用基元形式化描述电-机械转换器的功能、结构和零件,运用拓展分析方法建立关系元组合,改进基元作为描述转换器构件的形式化工具,提出了显、隐性基元形式化标记方法,以便对转录的转换器模型进行基因可拓模块的可拓变换。2.对设计对象的基因可拓模块中的显性基元进行可拓变换,并提取基元的关键特征元作为衡量指标,并建立相应的关联函数,对电-机械转换器进行综合评价,选取较优的产品族,实现定性分析与定量计算相结合的可拓配置,完成个性化的产品族设计。3.针对电-机械转换器输出端响应慢及输出力不足的问题,采用线圈组件分割、变换再重组的方式,实现了电-机械转换器输出快速响应,大输出力。最后,本文对所获得的产品族模型的输出端进行仿真分析实验和线圈组阻抗的测试实验,验证本方法的正确性。

关键词：电-机械转换器基因可拓模块可拓变换关联函数可拓模块设计

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基于细菌觅食算法的多线圈电-机械转换器双模控制技术研究

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集成技术 2016年第6期5卷 71-78页

作者：徐征张弓王卫军侯至丞顾星梁济民深圳先进技术研究院深圳518055 广州中国科学院先进技术研究所广州511458

针对提升电-机械转换器快速响应特性的技术需求,提出了新型三线圈结构电-机械转换器。通过建立的电-机械转换器数学模型,提出采用细菌觅食算法来寻找时间最优解,并基于此方法设计了砰-砰与比例-积分双模控制器。分析与仿真结果表明,相... 详细信息

针对提升电-机械转换器快速响应特性的技术需求,提出了新型三线圈结构电-机械转换器。通过建立的电-机械转换器数学模型,提出采用细菌觅食算法来寻找时间最优解,并基于此方法设计了砰-砰与比例-积分双模控制器。分析与仿真结果表明,相对于传统单线圈电-机械转换器,采用双模控制器的三线圈电-机械转换器,其响应时间从8.5 ms缩短至2.5 ms,震荡和超调不超过5%,可知该技术能够实现响应特性,前景良好。

关键词：电-机械转换器多线圈细菌觅食算法时间最优控制砰-砰控制

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基于动网格的电-机械转换器空气动力学分析

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微特电机 2015年第7期43卷 16-20页

作者：蒋超猛张弓王映品陈贤帅于兰英广州中国科学院先进技术研究所广州511458 西南交通大学成都610031 深圳先进技术研究院深圳518055

针对高频高速工况下电-机械转换器动圈组件的空气阻尼问题,基于开孔对平板空气阻尼特性影响的理论分析,对电-机械转换器的绕线筒进行结构优化,并采用动网格技术对其运动空气阻尼特性进行CFD计算。结果表明,随着运动频率和速度的增大,动... 详细信息

针对高频高速工况下电-机械转换器动圈组件的空气阻尼问题,基于开孔对平板空气阻尼特性影响的理论分析,对电-机械转换器的绕线筒进行结构优化,并采用动网格技术对其运动空气阻尼特性进行CFD计算。结果表明,随着运动频率和速度的增大,动圈组件受到的空气阻尼几乎与速度的平方成正比。对绕线筒的端部开孔,可大大提高空气流通能力,改善其周围流场的速度和压力分布。相对于结构一,结构二和结构三的空气阻尼分别减小64.3%和97.1%,效果显著。高频高速工况下作用于电-机械转换器的空气阻尼,能够通过优化其内部结构而得到减小。

关键词：电-机械转换器空气动力学高速动网格

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基于CFD的电-机械转换器空气阻尼分析

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液压与气动 2015年第1期39卷 32-34,91页

作者：蒋超猛张弓王映品陈贤帅于兰英广州中国科学院先进技术研究所广东广州511458 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

针对电-机械转换器的空气阻尼问题,基于动网格技术,对三种不同结构的推力线圈骨架的运动空气阻尼进行了CFD计算。仿真结果表明,随着运动频率和速度的增大,推力线圈骨架的空气阻尼效应更加显著。通过对推力线圈骨架的端部开孔,可以大大... 详细信息

针对电-机械转换器的空气阻尼问题,基于动网格技术,对三种不同结构的推力线圈骨架的运动空气阻尼进行了CFD计算。仿真结果表明,随着运动频率和速度的增大,推力线圈骨架的空气阻尼效应更加显著。通过对推力线圈骨架的端部开孔,可以大大改善其空气流通特性、压力和速度分布更合理。结构二的空气阻尼较结构一减小81%,结构三的空气阻尼较结构一减小98%,可知高速工况下作用于电-机械转换器的空气阻尼能够通过优化其结构而得到减小。

关键词：电-机械转换器高速空气阻尼动网格

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基于线圈分割技术的电-机械转换器特性研究

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集成技术 2015年第6期4卷 85-91页

作者：罗良维张弓梁济民彭忠凯陈贤帅广州中国科学院先进技术研究所广东工业大学机电工程学院深圳先进技术研究院

基于线圈组合变换后的电感与电阻对时间常数与电流的影响,文章对载流线圈组采用新型线圈分割及组合变换方法,进而对电-机械转换器的线圈组的电压加载响应时间、输出电磁力及加速度进行研究。结果表明,相对于单线圈组串联,多个线圈组并联... 详细信息

基于线圈组合变换后的电感与电阻对时间常数与电流的影响,文章对载流线圈组采用新型线圈分割及组合变换方法,进而对电-机械转换器的线圈组的电压加载响应时间、输出电磁力及加速度进行研究。结果表明,相对于单线圈组串联,多个线圈组并联后,电-机械转换器的的频率约为500 Hz,线圈长度和电流都得到提高,电磁力的峰值达到276.4 N,增大到原来的16倍多,加速度达到27.64 g。由此可知,该技术能够实现高响应特性和大推力控制效果。

关键词：电-机械转换器线圈分割特性

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微小型高速开关阀用电-机械转换器性能及测试研究

微小型高速开关阀用电-机械转换器性能及测试研究

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作者：吴荣钰福州大学

学位级别：硕士

在数字化向智能化发展的总体转型之下,当前智能液压领域对小尺寸高速开关阀达到高频响提出了迫切需求。但是,高速开关阀存在微小尺寸与高频响难以兼顾的问题,亟需建立准确的理论指导模型来解析结构与频响之间的关系。面对电-机械转换器... 详细信息

在数字化向智能化发展的总体转型之下,当前智能液压领域对小尺寸高速开关阀达到高频响提出了迫切需求。但是,高速开关阀存在微小尺寸与高频响难以兼顾的问题,亟需建立准确的理论指导模型来解析结构与频响之间的关系。面对电-机械转换器在微小型尺寸下追求高功率体积比的要求,现有模型却难以准确描述转换器频响随磁路结构微小变化的敏感反应。因此,建立电-机械转换器电-磁-固-热多物理场耦合动态模型,并且提出一种J-A磁滞模型代替基本B-H模型的方法拟合出转换器在高频激励下的磁滞特性,旨在获取不同电气参数和结构参数下对频响的作用规律。具体研究内容如下展开: 首先,结合电-机械转换器磁路特点和工作方式,确定转换器的结构形式。分析常用软磁材料的性能,选择转换器的磁化材料。基于电磁驱动设计方法,考虑转换器工作时长、线圈温升等因素,对转化器磁路结构进行初步设计计算。在不影响磁路总磁通的条件下,限制转换器外壳尺寸设计微小结构。对初步设计的线圈匝数和直径,验算电气延迟时间并修正线圈参数。设计一款弹簧复位式-螺线管型的电-机械转换器。其次,建立转换器的电路、磁路、机械子数学模型,分析动态运动过程中各物理量间的相互作用关系,研究转换器在开关过程的能量转换及损耗去向。根据以上耦合数学关系和设计的几何模型,结合COMSOL多物理场耦合仿真平台的优势,建立转换器COMSOL电-磁-固-热耦合动态仿真模型。仿真分析两种驱动方式(单电压和多电压)下的动态响应。然后,研究转换器在高频电流激励下的磁滞特性,提出以J-A(Jiles-Atherton)磁滞曲线为特征模型,在COMSOL仿真平台下拟合出动态磁滞曲线;分析B-H磁化模型和动态磁滞模型下的磁化差异以及对比两种磁化模型下的电磁力、位移的动态响应。基于考虑磁滞特性的转换器多物理场动态仿真模型,调整电气参数(线圈匝数、激励电压)和结构参数(工作气隙、主副磁极直径、衔铁长度和弹簧刚度),对电磁力和频响进行敏感度分析。最后,对电-机械转换器进行样机的加工与制造,搭建电-机械转换器静态电磁力和动态位移测试试验台。测试不同激励时间下的随电流变化的电磁力,验证仿真模型。测试不同线圈参数下的电磁力,与仿真对比分析,研究电磁力随匝数的变化规律。测试位移响应并分析样机频响与电磁力变化规律不一致的原因,提出改进建议。本文的特色之处在于,建立了微小型转换器的电-磁-固-热多场耦合新型仿真模型,解析了转换器在动态响应下各物理场间的相互作用及结构与频响的关系;创新性地提出用J-A磁滞模型代替基本B-H曲线,拟合转换器在高频交变磁场下由磁滞引起的的响应延迟。

关键词：高速开关阀电-机械转换器多物理场耦合仿真动态磁滞测试试验台

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压电数字阀电-机械转换器设计与分析

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机械设计 2013年第11期30卷 77-82页

作者：许有熊朱松青南京工程学院自动化学院江苏南京211167

针对压电陶瓷本身输出位移微小不能直接用于电-气(液)阀作为电-机械转换器的缺点,设计了一种基于弹性铰链的一级微位移放大机构以有效放大压电陶瓷的输出位移,并作为数字阀的电-机械转换器。进行了放大机构的结构和参数设计,并采用有限... 详细信息

针对压电陶瓷本身输出位移微小不能直接用于电-气(液)阀作为电-机械转换器的缺点,设计了一种基于弹性铰链的一级微位移放大机构以有效放大压电陶瓷的输出位移,并作为数字阀的电-机械转换器。进行了放大机构的结构和参数设计,并采用有限元分析方法对其进行了静力学、动力学和疲劳强度分析。分析表明,该设计符合要求。最后,对所设计的放大机构进行放大特性实验研究。实验表明:该放大机构实际放大倍数为4.2,基本接近于有限元分析放大倍数4.59,且具有良好的动态响应特性,可作为研究高性能压电数字阀的电-机械转换器。

关键词：压电放大机构弹性铰链电-机械转换器有限元

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高速比例电磁阀电-机械转换器动态特性研究

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液压与气动 2013年第5期37卷 20-22页

作者：段丽娟陶刚孟飞北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

在对一种新型的高速比例电磁阀电-机械转换器工作原理分析的基础上,采用了理论建模、仿真分析的方法,得出了在PWM驱动情况下电-机械转换器不同的绕组电流、电感、感应电动势、衔铁位移和速度以及电磁力的响应曲线。通过与试验的电流响... 详细信息

在对一种新型的高速比例电磁阀电-机械转换器工作原理分析的基础上,采用了理论建模、仿真分析的方法,得出了在PWM驱动情况下电-机械转换器不同的绕组电流、电感、感应电动势、衔铁位移和速度以及电磁力的响应曲线。通过与试验的电流响应曲线相对比分析:该电-机械转换器结构简单、可靠,电流响应速度大约为0.5 ms,最大输出位移0.2 mm,仿真结果与试验结果基本一致。

关键词：高速比例电磁阀电-机械转换器动态特性仿真与试验

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磁柱式二维阀用电-机械转换器的数值模拟

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液压与气动 2019年第7期43卷 93-97页

作者：孟彬孙明明李胜阮健浙江工业大学二维(2D)液压气动元件及系统工程技术研究中心

永磁励磁式电-机械转换器由于永磁体的高温退磁而在应用时存在可靠性问题,为此提出了一种电励磁的磁柱式新型二维阀用电-机械转换器。其结构简单,易于模块化设计和装配,通过对气隙的形状优化设计还有可能获得比例的力矩-转角特性。建立... 详细信息

永磁励磁式电-机械转换器由于永磁体的高温退磁而在应用时存在可靠性问题,为此提出了一种电励磁的磁柱式新型二维阀用电-机械转换器。其结构简单,易于模块化设计和装配,通过对气隙的形状优化设计还有可能获得比例的力矩-转角特性。建立了该电-机械转换器的三维有限元模型,在Ansoft Maxwell平台上分析了其磁场分布,讨论了励磁安匝数、工作气隙、衔铁和极靴的主要结构参数等对驱动力矩-转角特性的影响,分析结果对于后续的工程设计具有较好的参考价值。

关键词：二维电-机械转换器磁柱式数值模拟

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