单线圈动铁式直线力马达的设计

发布时间：2017-04-07 06:52

  本文关键词：单线圈动铁式直线力马达的设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：直动式电液伺服阀作为双喷嘴挡板式电液伺服阀的后续发展,因其抗污染能力强的突出优点,在要求性能可靠、运行平稳的液压伺服控制系统中得到广泛的应用。本文基于经验取值计算和有限元分析的方法提出了一种新型动铁式直线力马达,为动铁式直线力马达的产品类型完善与结构优化设计提供参考。文章的结构线路为：先主要通过对比例电磁铁的结构分析,根据工作磁路的设计提出一种新型动铁式直线力马达的整体结构,并采用仿真软件对其进行建模,然后完成其各组件结构参数的取值设定；最后,对新型直线力马达的性能方面进行分析,确定其性能指标,从而完成新型动铁式直线力马达的设计。 直线力马达不仅是直动式电液伺服阀的核心组件,还是与其它类型电液伺服阀的主要区别所在,所以可以说设计新型的直动式电液伺服阀关键就是要设计出新型的直线力马达；因此,在文章的开头对电液伺服阀、直动式电液伺服阀和电一机械转换器这三个方面的联系及研究状况进行了介绍。 电磁场基本理论是直线力马达进行设计的核心理论,本文较为详细地阐述了电磁场基本理论的内容；比例电磁铁是设计新型动铁式直线力马达的结构基础,本文通过对比例电磁铁的结构分析,提出了一种新型的动铁式直线力马达；在动铁式直线力马达中,磁性材料的使用占了所有使用材料的绝大部分,本文随后给出了磁性材料在本设计中的选用。 直线力马达内部组件的设计,就是确定各组件结构参数的过程,而这个过程一方面要用到经验取值,另一方面则要用到力马达模型的仿真数据,将这两方面的数据进行综合分析来决定组件的具体结构参数；本文利用MagNet电磁场仿真软件对新型直线力马达进行了三维建模,在模型材料等方面的设置完成后,配合组件设计方法的运用来完成对新型直线力马达各组件的设计。此建模分析过程为动铁式直线力马达的产品设计与研发提供了参考依据,有利于缩短新产品的研发周期,同时对其他类型电一机械转换器的研发有一定的借鉴意义。 通过上述环节求解获得的组件结构参数,对新型直线力马达的模型进行修改或重新建模后,分别对新型直线力马达的磁场分布、工作线性度、静态性能进行了分析。估算出了新型动铁式直线力马达的固有频率,分析了其构成直动式电液伺服阀的动态响应特性。
【关键词】：直动式电液伺服阀 动铁式 直线力马达 有限元分析
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH137.5
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题研究背景10-18
• 1.1.1 电液伺服阀的发展历史10-12
• 1.1.2 国内外研究现状12-18
• 1.1.2.1 新型材料的采用13-16
• 1.1.2.2 结构的改进16-18
• 1.2 电一机械转换器18-21
• 1.2.1 分类说明18-19
• 1.2.2 研究现状19-21
• 1.3 课题研究意义21-22
• 1.4 课题研究内容22
• 1.5 本章小结22-23
• 第2章 直线力马达整体结构的设计23-38
• 2.1 电磁场基本理论23-24
• 2.2 比例电磁铁24-28
• 2.2.1 工作原理及结构分析24-26
• 2.2.2 工作特性要求26
• 2.2.3 电磁吸力的计算26-28
• 2.3 新型动铁式直线力马达28-29
• 2.4 磁性材料29-36
• 2.4.1 软磁材料31-33
• 2.4.2 硬磁材料33-34
• 2.4.3 工作特性34-36
• 2.4.4 材料选用分析36
• 2.5 本章小结36-38
• 第3章 直线力马达内部组件的设计38-50
• 3.1 有限元分析法38-40
• 3.2 Ma,gNet软件介绍40-41
• 3.3 新结构的建模41-44
• 3.4 组件的设计44-49
• 3.4.1 衔铁的设计44-45
• 3.4.2 导套的设计45-47
• 3.4.3 永磁环和线圈的设计47-48
• 3.4.4 支撑环的设计48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 新型直线力马达的性能分析50-58
• 4.1 静态性能分析50-53
• 4.2 直动式电液伺服阀53-55
• 4.2.1 结构及工作原理53-54
• 4.2.2 数学模型54-55
• 4.3 动态特性分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 总结与展望58-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭汉杰，孙东海，，陈运权，唐海燕;NdFeB导磁材料磁场强度[J];北京科技大学学报;1998年05期

2 张弓;于兰英;柯坚;;高频动圈式电-机械转换器[J];电机与控制学报;2007年03期

3 沈榆如;线性直流比例电磁铁[J];低压电器;1991年02期

4 李其朋,丁凡;电液伺服阀技术研究现状及发展趋势[J];工程机械;2003年06期

5 李跃松;朱玉川;吴洪涛;田一松;牛世勇;;电液伺服阀的研究现状[J];航空兵器;2010年06期

6 张光琼;;单级转轴式旋转电液伺服阀[J];机床与液压;1991年02期

7 秦剑,于兰英,王国志,邓斌,柯坚;超高速比例电磁铁控制技术的研究[J];机床与液压;2003年02期

8 于振燕,杨逢瑜,韩清娟;动圈式力马达的优化设计[J];机床与液压;2004年06期

9 周玉虎;白志红;熊光煜;;直动式电液伺服阀控制系统的建模与仿真研究[J];机床与液压;2006年11期

10 方群;黄增;;电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J];机床与液压;2007年11期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李其朋;直动式电液伺服阀关键技术的研究[D];浙江大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 于振燕;磁技术在电液伺服控制系统中的应用研究[D];兰州理工大学;2004年

2 盛晓伟;添加磁流体的射流管伺服阀动态特性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

3 刘欣玉;新型电液伺服阀直线力马达的研究[D];兰州理工大学;2012年

  本文关键词：单线圈动铁式直线力马达的设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：289807