[发明专利]一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法。

背景技术

电磁执行器是基于电磁转换原理驱动自身运动的一种执行器机构，与其他执行器相比，电磁执行器具有高频响、高精度等优势，因而得到了广泛的关注。近年来，在新的需求和新材料、新技术的推动下，尤其是烧结钕铁硼等永磁材料的广泛应用，使电磁执行器获得了更大的发展。

现阶段的电磁执行器单方面的考虑其工作原理和工作方式，并未考虑执行器的损耗以及温升对执行器的影响，损耗和温升会对执行器性能产生较大的影响，主要可体现在以下几个方面：电磁及机械方面的能量损耗会降低执行器的经济性，使其能量转化效率降低；损耗的大小与极限工作的能力息息相关，损耗的增加会降低执行器的工作极限；损耗也会增加系统的疲劳程度，降低机构长时间稳定工作的可靠性；此外长时间工作引起的温升，会影响系统的可靠性和电磁耦合场的线性作用，进而影响执行器的运动精度，甚至会对执行器造成损坏。

为了有效的分析执行器的损耗与温升特性，减少工作中不必要的非线性输出，发明人在电磁执行器温升与损耗的分析方法中采用了理论与试验相结合的方法，将理论分析与试验结合在一起，在理论的基础上对比试验，提出本发明的分析方法，能够精确的分析执行器的损耗与温升，减小工作过程中不必要的损失，为电磁执行器的降损和温升跟随补偿奠定了基础。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法，目的在于深入分析电磁执行器的温升和损耗特性，建立并获取电磁执行器的温升和损耗变化规律，辨识和评估电磁执行器的损耗形式；考虑电磁执行器内部的热传递因素，研究其温度场分布规律，获取电磁执行器在不同控制参数下的温升特性，同时为执行器的降损和制定温升跟随补偿的执行器控制方法奠定基础。

为解决上述技术问题，本发明的分析方法中采用对比不同参数的电磁执行器的分析结论和试验结果，经过层层递进，将不同的理论模型和试验模型结合起来，实现精准分析。

本发明的电磁执行器温升与损耗特性的分析方法，在理论分析和试验检验的基础上，综合考虑电磁执行器在不同控制参数下的温升与损耗，研究电磁执行器的温度场和损耗分布规律，获悉最佳或较佳的温升和损耗特性。

本发明的一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法适用于电机技术领域，特别是应用在电磁执行器技术领域时，将有效并准确的获悉电磁执行器的温升和损耗的变化规律，辨识和评估电磁执行器的温升和损耗特性及形式；且为降耗和制定温升跟随补偿的执行器控制方法奠定基础，具有重要的战略意义。本发明的电磁执行器温升与损耗特性的分析方法实际应用后，将直观理解和认识执行器的温升和损耗，进而带来较大的经济效益。

附图说明

图1为本发明的一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法图。

图2为本发明的一种电磁执行器损耗特性和温升特性测试方案图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，本发明提出的一种电磁执行器温升与损耗特性的分析方法，其步骤包括：S1：电磁执行器的内部损耗形式辨识与评估、S2：电磁执行器损耗测试、S3：引起温升的损耗的定量分析、S4：能量损耗的理论模型、S5：三维耦合暂态分析模型、S6：电磁执行器温升测试、S7：温度场分布与损耗规律、S8：结构吻合？S9：电磁执行器的温升与损耗特性。

本发明的进一步优选方案是。

所述步骤S1的电磁执行器的内部损耗形式与评估包括机械损耗、铜耗和铁耗。

所述步骤S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7均与电磁执行器的材料特性、控制参数和结构参数相关。

所述步骤S5的三维耦合暂态分析模型为电磁执行器通用分析模型。

所述步骤S2的电磁执行器的损耗测试包括S10、S20、S30、S40、S50、S70和S80；所述步骤S6的电磁执行器的温升测试包括S10、S20、S30、S40、S60、S70和S80。