GMM旋转超声加工系统的部分耦合式非接触电能传输设计与补偿

论文摘要

非接触电能传输是旋转超声加工系统的重要组成部分。对于传统的完全耦合式非接触电能传输系统,完整的原边磁芯与自动换刀系统结构上的干涉影响了超声刀柄的自动换刀。建立了部分耦合式非接触电能传输模型,依据模型设计出电能传输的原、副边结构和线圈参数,并对其进行了电学仿真。为提升电能传输的效率,对部分耦合式非接触电能传输的电学补偿进行了研究。针对一种使用超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)的旋转超声加工系统,结合其电学特性设计出电路补偿网络,试验验证了部分耦合式电能传输及其补偿的有效性。研究表明,由于结构问题造成原、副边线圈间的漏磁较多,部分耦合式的电能传输效率和系统输出振幅均稍小于全耦合式的电能传输方式,但是通过合理的电学补偿方式完全可以满足超声加工的要求。对于GMM旋转超声加工系统,采用单边串联补偿方式能够在简化系统设计的同时,保证较高的电能传输能力。

论文目录

• 1 部分耦合式非接触电能传输系统的设计
•   1.1 非接触电能传输系统的电学模型
•   1.2 非接触电能传输系统的参数设计
•     1.2.1 材料选型
•     1.2.2 导线直径d设计
•     1.2.3 气隙值hg和磁芯有效面积Ae设计
•   1.3 电能传输系统的仿真和试验验证
• 2 超磁致伸缩超声振动系统的电学补偿
•   2.1 超声振动系统的电学补偿理论
•   2.2 超声振动系统的双边补偿方法
•   2.3 超声振动系统的单边补偿方法
• 3 电学补偿的试验研究
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 范沛,冯平法,张建富,蔡万宠,马原

关键词: 非接触电能传输,部分耦合,旋转超声加工,电路补偿,超磁致伸缩材料

来源: 航空制造技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学,电力工业

单位: 清华大学深圳研究生院先进制造学部,清华大学机械工程系

基金: 国家自然科学基金项目(51875311,51475260)

分类号: TM724;TB34

DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2019.05.088

页码: 88-95+101

总页数: 9

文件大小: 3026K

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