超磁致伸缩伺服阀用电—机转换器传热及热误差分析

来源：农业机械学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：李跃松,朱玉川,吴洪涛,杨旭磊,纪良

单位：南京航空航天大学;河南科技大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,南京航空航天大学,

摘要：提出了一种超磁致伸缩伺服阀用超磁致伸缩电—机转换器的结构并阐述了其工作原理，此电—机转换器采用了油液冷却和反向补偿法来抑制因热产生的位移输出。为分析温升对超磁致伸缩电—机转换器控制精度的影响，基于导热和对流传热理论建立了其传热模型，给出了稳态时超磁致伸缩棒上的温度和热补偿装置上的温度，分析了冷却油液流速对稳态温度的影响，并采用温度场数值模拟的方法对仿真结果进行了验证。分析结果表明，当控制电流为额定值1A时，若超磁致伸缩棒和控制线圈间油液速度大于0.1m/s，热补偿装置和超磁致伸缩棒的温度在20.3℃附近且温差在0.2℃以下。由超磁致伸缩棒和热补偿装置上的温度，进一步推导出了超磁致伸缩电—机转换器因热而产生的误差位移。通过仿真分析得出，在超磁致伸缩棒和控制线圈间油液速度等于0.1m/s时，棒和外壳温度接近且温升不大，热误差位移不大于0.1μm。

关键词：伺服阀 超磁致伸缩电—机转换器 精度 稳态导热

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51175243）、江苏省自然科学基金资助项目（BK20131359）和航空自然科学基金资助项目（20130652011）