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德國FESTO電磁閥電-機械轉換器動態特性研究
更新時間： 2014-08-12 點擊次數： 2312次德國FESTO電磁閥電-機械轉換器動態特性研究
德國FESTO電磁閥電-機械轉換器工作原理分析的基礎上，采用了理論建模、仿真分析的方法，得出了在PWM驅動情況下電-機械轉換器不同的繞組電流、電感、感應電動勢、銜鐵位移和速度以及電磁力的響應曲線。通過與試驗的電流響應曲線相對比分析:該電-機械轉換器結構簡單、可靠，電流響應速度大約為0.5ms，zui大輸出位移0.2mm，仿真結果與試驗結果基本一致。德國FESTO電磁閥作為電液控制回路中的導控制元件，其動態特性對電液控制的有著重要的影響。本文從電-機械轉換器的結構和工作原理出發，通過AnsoftMaxwell和Simplorer聯合仿真，對所提出的電-機械轉換器直流驅動與PWM驅動下動態響應進行了研究，并將仿真得到的電流響應與試驗結果分析比較，以驗證仿真結果的正確性，并為確定合理的結構及電氣參數提供了依據。
1、結構及工作原理
德國FESTO電磁閥結構如圖1所示。當繞組的通電電流不斷增大時，銜鐵受電磁力也不斷增大，當銜鐵所受電磁力大于閥芯所受負載力的總和時，銜鐵帶動芯軸移動，芯軸推動閥芯向右移動，閥芯的移動進而可以調整電磁閥進油口或者排油口的開度，就可以控制排油口的流量，進而可以控制輸出端的壓力。另外，通過調整左端的調整彈簧，可以調整不同的比例電磁閥溢流壓力值。
1.閥芯 2.閥芯導向環 3.前磁軛 4.芯軸前導向環 5.繞線筒 6.繞組 7.銜鐵 8.芯軸 9.套筒 10.后磁軛 11.芯軸后導向環 12.彈簧 13.殼體 14.調節螺釘
德國FESTO電磁閥內部結構圖
德國FESTO電磁閥電-機轉換器具有裝配零件少、結構簡單可靠且該比例電磁閥的功耗小等特點。可以實現比例電磁閥的高速響應。通過理論分析、模型仿真分析的方法，研究了該電-機械轉換結構在PWM驅動下的動態響應特性，通過與試驗結果相比較，其電流響應曲線動態響應曲線基本吻合，高電-機械轉換器的響應時間約為0.5ms，zui大位移為0.2mm。通過此吻合數據曲線，可以提出電磁鐵鐵芯的移動量及電感值隨電流變化的趨勢正確。則該仿真模型能夠反映真實物理模型的相關物理量的變化，為后續設計提供理論指導。- 下一篇：SMC氣缸詳細介紹材質和參數
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