非圓曲面孔用超磁致伸縮致動(dòng)器非接觸供電技術(shù)研究.pdf

1、基于超磁致伸縮材料的驅(qū)動(dòng)器(Giant Magnetostrictive Actuator，GMA)，是非圓曲面型活塞銷(xiāo)孔精密加工機(jī)床的關(guān)鍵執(zhí)行部件，GMA致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電源性能的優(yōu)劣，直接影響著活塞非圓曲面孔的加工精度。然而，現(xiàn)有的鏜床加工活塞非圓曲面孔數(shù)控系統(tǒng)和其它旋轉(zhuǎn)加工設(shè)備一樣，是通過(guò)電刷配合集流環(huán)進(jìn)行供電的，這種方式存在電刷和集流環(huán)滑動(dòng)磨損較快、發(fā)熱量大、導(dǎo)線裸露、轉(zhuǎn)速不宜過(guò)高和容易打火等缺陷，甚至存在一定的安全隱患。為了克服上述

2、的弊端，本論文引入非接觸式電能傳輸?shù)姆椒ǎ岢鰧⒎墙佑|式電能傳輸技術(shù)引入設(shè)備中，使鏜床操作更加安全，可靠。
　　 本文對(duì)非接觸式電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要工作包括以下幾點(diǎn):
　　 (1)介紹了采用超磁致伸縮材料開(kāi)發(fā)的致動(dòng)器用于鏜床加工活塞非圓曲面孔的微進(jìn)給機(jī)構(gòu)。針對(duì)GMA驅(qū)動(dòng)線圈供電方式存在的缺陷，調(diào)研了國(guó)內(nèi)外非接觸式電能傳輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀與前景。
　　 (2)建立了原、副邊線圈可分離變壓器的互感數(shù)學(xué)

3、模型，對(duì)提高電能傳輸效率的補(bǔ)償技術(shù)，推導(dǎo)出各類(lèi)型補(bǔ)償電容的計(jì)算公式，以及反映阻抗的計(jì)算。
　　 (3)對(duì)可分離變壓器的磁芯選型、繞制方法、線圈匝數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算。
　　 (4)系統(tǒng)主電路的分析與設(shè)計(jì)。包括整流濾波電路、高頻逆變電路。對(duì)幾種諧振技術(shù)進(jìn)行比較，選擇全橋式串聯(lián)諧振逆變電路為本設(shè)計(jì)的主電路。
　　 (5)設(shè)計(jì)了兩種適合于安裝在鏜床主軸中的非接觸傳輸裝置結(jié)構(gòu)。通過(guò)有限元軟件ANSYS對(duì)兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行磁場(chǎng)