基于超磁致伸縮材料的諧波電機研究.pdf

1、稀土超磁致伸縮材料(GMM)是一種新型功能材料，具有磁致伸縮系數(shù)大、能量密度高、機電耦合系數(shù)大、響應(yīng)速度快、輸出力大等優(yōu)點，可以實現(xiàn)電、磁能與機械能之間的轉(zhuǎn)換，其機電轉(zhuǎn)換性能非常優(yōu)異，為此它的開發(fā)與應(yīng)用得到世界各國學(xué)者的關(guān)注，產(chǎn)量及市場銷量增長非常迅速?；谄湔胖律炜s效應(yīng)制作的超磁致伸縮驅(qū)動器(GMA)具有廣闊的應(yīng)用前景，是一類很有潛力的新型微位移驅(qū)動器。 針對傳統(tǒng)超磁致伸縮電機由于采用摩擦傳動，降低了電機的使用壽命、工作效率

2、以及精度等問題，本文結(jié)合諧波齒輪傳動的工作原理和超磁致伸縮材料的磁致伸縮性能，設(shè)計出了一種新型傳動裝置-超磁致伸縮諧波電機。其原理就是利用超磁致伸縮驅(qū)動器以取代諧波齒輪傳動機構(gòu)中的傳統(tǒng)波發(fā)生器，并最終以諧波齒輪傳動的方式輸出力與力矩。由于諧波齒輪傳動具有高性能、低噪聲、大速比及體積小等特點，這種超磁致伸縮諧波電機較傳統(tǒng)超磁致伸縮電機的工作性能和可控制性能更加優(yōu)越。 本文在以下幾個方面開展了研究工作： (1)分析諧波齒輪傳

3、動的工作原理，較為充分地掌握了超磁致伸縮材料的基本性能。 (2)研究設(shè)計了超磁致伸縮諧波電機的基本結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合諧波齒輪傳動的工作原理和超磁致伸縮材料的性能，設(shè)計了超磁致伸縮諧波電機，包括電機工作原理分析、基本結(jié)構(gòu)設(shè)計及超磁致伸縮驅(qū)動器的設(shè)計。 (3)設(shè)計了超磁致伸縮諧波電機控制系統(tǒng)方案。主要包括控制原理分析和控制方案設(shè)計，并對超磁致伸縮驅(qū)動器的控制策略作了進一步說明。 (4)對超磁致伸縮驅(qū)動器進行了實驗研究。包