工业用动圈式电液伺服阀仿真与优化研究

《工业用动圈式电液伺服阀仿真与优化研究》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、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要电液伺服系统拥有输出功率大、控制精度高等优点，广泛应用于工业生产各个领域。电液伺服阀作为电液伺服控制系统的核心部件，其性能高低将直接影响到整个电液伺服控制系统的整体性能。随着工业技术的发展，对电液伺服阀的性能提出了更高的要求，如响应速度更快，精度更高，工作更稳定。本文在广泛研究国内外相关文献资料及工作的基础上，结合各种应用软件，对提高动圈式电液伺服阀的性能做了较深入的研究并提出了优化措施。动圈式力马达是个复杂的机一电耦合元件，通过借助ANSYS磁场分析软件研究了Th一7／10型伺服阀动圈式力马达在通电情况下的内部磁场分布情况，通过两种

2、不同永磁材料(ALNIC05和NdFeB)作为磁钢材料进行了比较分析，确定为使动圈力马达获得相同的输出力，当采用高性能的永磁材料时，可以减小动圈力马达的结构尺寸；提出了力马达的外磁路结构形式，增大了动圈力马达的输出力。借助通用流体仿真软件FLUENT分析了功率级滑阀的内部流场分布特性，详细分析了功率级滑阀内部的流体速度和控制阀的入口压力。通过分析发现此伺服阀功率级滑阀内部的控制阀阀芯拐角处的流线与滑阀内腔壁面发生脱离的现象，致使形成涡旋使系统产生能量损失：控制阀阀芯的位移在1．5ram之前，主阀的响应不是很灵敏，影响伺服阀的动态响应。根据以上问题对主阀芯内腔结构进行了

3、优化，并且详细分析了优化后的内部流场特性。优化后主阀芯左右两腔的压力差比优化前有所改善，有利于提高伺服阀的静态特性，为动圈式伺服阀的设计提供了一定的理论基础。建立了动圈式伺服阀的方框图模型和AMESim模型，通过对比2种建模方法得出其仿真特性曲线。通过对特性曲线的分析，验证了优化后动圈伺服阀的特性，为液压元件的建模与优化设计提供了一定的理论基础。关键词：动圈式力马达伺服阀磁场仿真第Ⅱ页武汉科技大学硕士学位论文AbstractElectro-hydraulicSgl"gOsystemhasmanyadvantages,suchasexportinghighpower,c

4、ontrollingashighprecisionand500n．Ithasbeenappliedextensivelyinmanyindustrialproductionfields．Asthekeypartofelectro-hydraulic8erVOcontrolsystem,electro-hydraulicservovalve’SpropertywilldecidethewholeElectro-hydraulicSerVOsystem’spropertydirectly．Asthedevelopmentofindustrialtechnology，hig

5、herrexlulrcmentfortheperformanceofelectro-hydraulicscrvocontrolsystemisputforwarded,suchashigherprecision,widerfrequency，morestabilizedwork．Afterhavingmadeaextensivelyresearchondomesticandinternationalmimeddocumentinformationandwork，thepapermakeadeepstudyofimprovingmoving-coilelectro-hy

6、draalicservovalve'spropertyandputforwardoptimizationmeasurebycombiningvariousapplicationsofhvare．Moving-coilmotorisacompletedeleetromechanicalcouplingpart．Thepaperanalyzesthecouplingpropertyofmoving-coilmotorbyelectromechanicalcouplingdampinganalyzedtechnology．Anditintroducesthespecific

7、methodforimprovingmotor'sdamping．Andalsothepaperstudiedtheinternaldistributionofmagneticfieldofmoving-coilmotorwithTh-7／10$gl'VOvalvebyANSYSanalysissoftwareofmagneticfieldwhentheelectricityisloaded．Itmakesacompareandanalysisbyusingtwodifferentpermanent-magnetmaterials(ALNIC05an