非圓曲面孔用超磁致伸縮致動器非接觸供電技術研究.pdf

1、基于超磁致伸縮材料的驅動器(Giant Magnetostrictive Actuator，GMA)，是非圓曲面型活塞銷孔精密加工機床的關鍵執(zhí)行部件，GMA致動器驅動電源性能的優(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)和其它旋轉加工設備一樣，是通過電刷配合集流環(huán)進行供電的，這種方式存在電刷和集流環(huán)滑動磨損較快、發(fā)熱量大、導線裸露、轉速不宜過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?，提出將非接觸式電能傳輸技術引入設備中，使鏜床操作更加安全，可靠。
　　 本文對非接觸式電能傳輸技術進行了理論和實驗研究，主要工作包括以下幾點:
　　 (1)介紹了采用超磁致伸縮材料開發(fā)的致動器用于鏜床加工活塞非圓曲面孔的微進給機構。針對GMA驅動線圈供電方式存在的缺陷，調研了國內外非接觸式電能傳輸技術的研究現(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

3、模型，對提高電能傳輸效率的補償技術，推導出各類型補償電容的計算公式，以及反映阻抗的計算。
　　 (3)對可分離變壓器的磁芯選型、繞制方法、線圈匝數(shù)等參數(shù)進行設計與計算。
　　 (4)系統(tǒng)主電路的分析與設計。包括整流濾波電路、高頻逆變電路。對幾種諧振技術進行比較，選擇全橋式串聯(lián)諧振逆變電路為本設計的主電路。
　　 (5)設計了兩種適合于安裝在鏜床主軸中的非接觸傳輸裝置結構。通過有限元軟件ANSYS對兩種結構進行磁場