介绍了有限转角力矩电机在伺服阀中的应用,给出了有限转角力矩电机控制器的总体设计方案,提出基于FPGA的位置环、速度环、电流环三闭环的控制策略,论述了数字PID控制算法和控制器的软硬件设计,采用MATLAB对控制策略进行仿真分析,并利用样机进行试验验证。结果表明,控制器性能与仿真分析结果一致,具有响应速度快、无超调等优点,达到了设计目标,满足任务需求。

针对某型旋转伺服阀用有限转角力矩电机在不同旋转方向下输出力矩不对称进行分析,并提出一种解决方案。原样机采用6极6槽电磁结构,该电磁结构存在齿槽转矩,蜗卷弹簧为维持转子零位位置时需要克服齿槽转矩而产生反向力矩。定位力矩方向与转向相反,而蜗卷弹簧力矩不受转向影响,蜗卷弹簧力矩导致了电机在不同旋转方向下输出力矩不对称。经过故障定位及仿真分析,提出了一种6极9槽的改进方案,新样机的电磁方案齿槽转矩可忽略,蜗卷弹簧产生的力矩与电磁转矩相比可忽略不计。新样机经测试,两个旋转方向输出力矩基本一致,有效解决了有限转角力矩电机输出力矩不对称问题。

针对直接驱动阀用半浸油式有限转角力矩电机进行设计仿真。通过磁路法快速计算,得到电机的主要尺寸和电磁参数。校核转子腔的厚度满足机械强度要求。根据磁路法得到的参数建立有限转角力矩电机的二维有限元模型,计算其空载气隙磁密、齿槽转矩特性,计算在不同负载时的恒转矩区间范围、输出力矩特性,分析齿槽转矩对输出力矩特性的影响,分析磁路饱和对输出力矩特性的影响。结果表明,转子腔采用导磁材料时,输出力矩大,力矩波动小。

介绍了某新型RDDV伺服阀结构组成及原理，并用UG三维软件对RDDV伺服阀进行结构优化设计，通过matlab／Simulink仿真软件对RDDV伺服阀动静态性能进行仿真分析，验证了对RDDV伺服阀的设计满足其性能要求。