超磁致伸缩伺服阀用电-机转换器传热及热误差分析

提出了一种超磁致伸缩伺服阀用超磁致伸缩电-机转换器的结构并阐述了其工作原理,此电-机转换器采用了油液冷却和反向补偿法来抑制因热产生的位移输出。为分析温升对超磁致伸缩电-机转换器控制精度的影响,基于导热和对流传热理论建立了其传热模型,给出了稳态时超磁致伸缩棒上的温度和热补偿装置上的温度,分析了冷却油液流速对稳态温度的影响,并采用温度场数值模拟的方法对仿真结果进行了验证。分析结果表明,当控制电流为额定值1 A时,若超磁致伸缩棒和控制线圈间油液速度大于0.1 m/s,热补偿装置和超磁致伸缩棒的温度在20.3℃附近且温差在0.2℃以下。由超磁致伸缩棒和热补偿装置上的温度,进一步推导出了超磁致伸缩电-机转换器因热而产生的误差位移。通过仿真分析得出,在超磁致伸缩棒和控制线圈间油液速度等于0.1 m/s时,棒和外壳温度接近且温升不大,热误差位移不大于0.1μm。

高频动圈式电-机转换器的优化设计

针对动圈式电-机转换器在性能上的不足,对推力线圈骨架的结构、永磁体的材料、永磁体的充磁技术和永磁体的结构等四个方面进行了优化,提出了一种高频动圈式电-机转换器。理论分析和仿真结果表明,所设计的动圈式电-机转换器具有高频和快速响应特性,能很好地满足高速电液比例阀系统的要求。

多层压电晶体型电-机转换器及其静态特性实验研究

电 -机转换器的性能直接影响电液控制阀在整个电液系统中的品质特性 ,文章根据压电晶体的逆压电效应设计了粘接式多层压电晶体型电 -机转换器及驱动电路 ,并对其进行静态特性实验研究。实验结果表明粘接式多层压电晶体型电 -机转换器的静态特性优于电磁型电 -机转换器 ,能够很好地满足电 -机转换器的要求 。

超磁致伸缩电-机转换器的驱动磁路设计

在介绍了超磁致伸缩电-机转换器(Giant Magnetostrictive Actuator,简称GMA)的基本结构和工作原理的基础上,分析了磁场特性对转换器性能的影响。利用相关电磁学和磁路设计的基本理论,采用双线圈式驱动形式,对转换器的磁路进行设计和分析,给出了驱动线圈和偏置线圈结构参数的计算方法。为优化超磁致伸缩电-机转换器的磁路结构提供了理论依据。

高频动圈式电-机械转换器

针对常规动圈式电-机转换器在输出力、响应时间和响应速度等性能上的不足,提出了一种高频动圈式电-机转换器。对动圈式电-机转换器推力线圈骨架的结构进行优化,永磁体采用钕铁硼永磁材料,并对单个永磁体采用沿外磁场磁力线方向磁化,设计了8片瓦形有气隙永磁体结构,分别进行了理论分析和仿真实验。结果表明,所设计的动圈式电-机转换器线圈与永磁体间的作用力提高40%以上。仿真频宽可达360 Hz/-3 dB,375 Hz/-90,°响应时间为0.0025 s。实验频宽达到300Hz/-3 dB,310Hz/-90°,与仿真结果基本吻合,具有高频和快速响应特性,能很好地满足高速比例阀系统的要求。

交流伺服控制型水轮机调速器的研制与应用

介绍了交流伺服控制型水轮机调速器的性能、特点以及该调速器在电站改造中的应用情况。

高速开关阀的研究现状

介绍了近年来高速开关阀的典型实例,从电-机转换器结构的创新、阀体新结构的研制与新材料的应用3个角度,阐述了高速开关的工作原理及响应时间,分析了现有的高速开关阀的性能及优缺点,探讨了高速开关阀的发展趋势.

GMA喷嘴挡板阀参数设计及特性研究

介绍了GMA喷嘴挡板阀的结构组成和工作原理,设计计算了GMA喷嘴挡板阀的基本参数,推导出了GMA喷嘴挡板阀的压力-流量特性方程。对其控制压力进行了试验研究,试验结果表明:GMA喷嘴挡板伺服阀具有较宽的压力控制特性,可达0.52MPa;较快的响应速度,幅频宽达680Hz。利用超磁致伸缩电-机转换器(GMA)代替传统的力(矩)马达可提高液压控制阀和液压控制系统的响应速度和精度,可满足特殊系统的更高要求。

智能材料驱动的高速开关阀

高速开关阀作为未来液压控制阀发展的一个方向和研究热点,越来越受到研究者的重视。该文介绍了国内、外智能材料驱动的高速开关阀的研究现状,包括智能材料电-机转换器的类型及其微位移放大装置,以及磁致伸缩、压电叠堆、形状记忆合金与磁流体等智能材料驱动的高速开关阀,分析了各类智能材料驱动的高速开关阀的优缺点,得到了各类智能材料在高速开关阀上的应用特性。

一种调速器综合实训平台设计

研究设计的调速器综合实训平台,集成了低油压调速器、高油压调速器和抽水蓄能调速器的机械液压系统和控制功能。三种类型调速器能够根据培训需求进行安全、可靠的人工切换,结合水轮机仿真系统输出的频率、功率等信号模拟真实机组调速系统的各种运行工况,满足水电站技术人员了解和学习多种控制及工况的水轮机调速器的实训需求,达到了对员工进行培训和考核的目的。