斜盘式交流电机伺服变量泵的研制及其变量机构特性分析

摘要

容积式伺服系统是液压传动与控制的一个重要分支,泵输出的液压能直接驱动作动器做功,无节流损失,因而具有效率高、发热小等优点。伺服泵是容积式伺服系统中能源转换与控制的关键元件,传统伺服泵的利用一套小型电液伺服机构驱动变量斜盘实现变量,本文研究的新型伺服泵利用小功率交流伺服电机通过减速器驱动变量斜盘实现变量。在航天中,可利用液动机将箭上发动机燃料液压能转换为机械能驱动泵轴,因此基于该新型伺服泵的容积式控制伺服系统方案具有相当大的吸引力。
　　新型伺服泵主要由双向变量泵、摆线内啮合齿轮泵、减速器、交流伺服电机、角度传感器组成。伺服泵采用集成化设计,满足航天产品的高比功率需求。文中对伺服泵性能进行了预估,进行了主要组成部件双向变量泵、摆线内啮合齿轮泵、减速器进行了详细结构设计,对交流伺服电机和角度传感器进行了选型。
　　文中建立了新型伺服泵的数学模型,对其变量机构进行了开环频率特性分析和稳定性分析,进行了阶跃和正弦动态特性仿真分析。展示了生产的伺服泵及其主要零部件实物,制定了新型伺服泵试验方案,搭建了试验系统,对新型伺服泵进行了试验研究。课题理论与实践结合,研究了伺服泵的关键技术,解决了相关实际工程问题,达到了预期效果。

目录

斜盘式交流电机伺服变量泵的研制及其变量机构特性分析

RESEARCH ON SERVO PUMP USING AC MOTOR TO CONTROL THE SWASH PLATE AND ANALYSIS OF IT’S VARIABLE DISPLACEMENTMECHANISM CHARACTER

摘 要

Abstract

目 录

第一章 绪 论

1.1课题研究的背景和意义

1.2传统伺朊泵简介

1.3新型伺朊泵及其特点

1.4伺朊电机和伺朊电机调速

1.4.1伺朊电机及其调速系统

1.4.2伺朊电机调速方法

1.5伺朊泵的国内外研究及应用现状

1.6主要研究内容

第二章 伺朊泵设计

2.1引言

2.2伺朊泵总体布局

2.3主泵设计

2.3.1主要参数

2.3.2斜盘设计分析

2.3.3配流盘设计分析

2.3.4柱塞组件设计分析

2.3.5转子设计分析

2.3.6斜盘力矩计算

2.4补油泵设计

2.4.1齿轮泵参数

2.4.2齿轮泵配油窗口设计

2.5伺朊电机选型

2.5.1负载力矩计算

2.5.2负载速度估算

2.5.3负载功率估算

2.5.4伺朊电机选型

2.6减速器设计

2.7角度传感器选型

2.8本章小结

第三章 伺朊泵数学模型的建立和分析

3.1引言

3.2永磁同步伺朊电机的建模分析

3.2.1永磁同步电动机的结构与工作原理

3.2.2矢量控制理论简介

3.2.3永磁同步交流伺朊电机数学模型

3.3伺朊泵控制数学模型及其稳定性分析

3.4伺朊泵动态特性仿真

3.5本章小结

第四章 伺朊泵的试验研究

4.1引言

4.2伺朊泵产品

4.3试验装置

4.4试验及结果分析

4.4.1静态试验

4.4.2正弦响应试验

4.4.3带载阶跃响应试验

4.5本章小结

结 论

参考文献

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致 谢