超磁致伸缩执行器热损耗模型与实验

摘要：

针对高频大电流驱动下超磁致伸缩执行器发热严重影响其有效位移输出精度的问题,采用管式冷却结构措施以抑制执行器温升.根据欧姆定律建立交流(DC)与直流(AC)电同时作用下执行器电阻损耗理论模型,基于麦克斯韦方程推导出磁致伸缩棒内部磁场方程及涡流损耗模型,从复数磁导率虚部出发得出磁致伸缩棒磁滞损耗模型.求解上述模型可知:当驱动频率达到50Hz时,磁致伸缩棒损耗占执行器总损耗5％.通过搭建执行器热特性测试实验台,实验测得执行器损耗与理论计算结果吻合良好;管式冷却具有较好的冷却效果,可将磁致伸缩棒温度控制在50℃以内,其实验结果与有限元仿真结果最大误差为3℃以内,进一步验证热损耗计算公式有效性并为精密超磁致伸缩执行器的设计和应用提供了理论支持.

关键词：超磁致伸缩执行器、热损耗、电阻损耗、涡流损耗、磁滞损耗、有限元

所属期刊栏目：32

分类号：V227;TH137(飞机构造与设计)

资助基金：国家自然科学基金51575258;江苏省自然科学基金BK20131359;航空科学基金20130652011

在线出版日期：2017-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1066-1073