超磁致伸缩激振器的结构优化及动态性能研究

超磁致伸缩激振器的结构决定其动态性能。为了提高激振器的动态性能,其驱动线圈采用减少匝数、增加线径、大电流驱动的设计方案。采用叠片式GMM棒,计算了它的几何参数,并选取了最佳的预压应力和磁场强度;设计驱动线圈时考虑了温度的影响,优化了它的几何尺寸和磁路设计,驱动磁场由方波信号叠加直流分量产生;建立了激振器的数学模型,用MATLAB进行了仿真,分析了其阶跃响应。实验表明,激振器的动态性能显著提高,应用效果到达了振动时效的要求。研究结果为超磁致伸缩激振器的结构优化与设计提供参考依据,具有重要的工程应用价值。

列车主动悬架液压放大GMA系统振动控制仿真研究

针对超磁致伸缩作动器(GMA)输出位移有限的问题,设计一种基于液压位移放大GMA系统,用于驱动列车主动悬架减振运动。采用Matlab数值仿真方法,建立液压放大GMA系统动力学模型与列车主动悬架动力学模型,以美国六级轨道高低不平顺作为输入激励,对比研究被动悬架与GMA系统主动悬架的减振性能。仿真结果表明,GMA系统主动悬架具有较好的减振效果,尤其是车体浮沉振动最大位移幅值从4.568mm减小到2.173mm,大大降低了车体振动幅值,改善了列车行驶的平顺性。

基于Multisim的GMA驱动波形仿真分析

在研究超磁致伸缩作动器(GMA)等效电路模型的基础上,针对GMA等效电路的特点以及GMA工作性能的要求,利用模拟电路的方法设计了一种SPWM电压波形,用于驱动GMA响应。采用Multisim仿真软件对驱动波形进行仿真分析,并与方波驱动方式进行比较。仿真结果表明,所设计的SPWM驱动波形可以提高GMA的响应速度,改善GMA的动态性能。

基于IGBT的振动时效装置驱动电源设计

随着大功率振动时效装置的发展,基于超磁致伸缩材料的激振器被用作振动时效装置的振动机构,需要设计新的驱动电源以满足装置对驱动电流、频率的要求。针对既有振动时效装置中超磁致伸缩激振器驱动电源存在的缺陷,基于双环控制思想,采用IGBT和PWM技术设计一种包括主电路、控制电路和采集电路的驱动电源,使输出的直流电压精度高且稳定可调,驱动激振器按照给定的控制信号进行工作。测试结果证明了所设计的驱动电源的合理性和有效性。