基于虚拟仪器的圆盘式电流变传动机构的动态分析（2） 传动机构, 步进电机, 直流电, 动态, 仪器

yuyang911220

4 实验结果
在交流电场作用下，对于本实验所采用的ERF，其产生的电流变效应比在直流电场作用下要强，屈服应力也相应要大。随着外部施加电压的增大，电流变传动装置的输出转矩也有一定的增大，如图4、5所示。
当环境温度为18.9℃、外加电压为交流3kV、主动盘的转速为60r/m时，步进电机的输出按图6所示的任意波形变化，得到的电流变传动的输入转矩和输出转矩如图7所示。装置的输入转矩随步进电机的输出转速信号的变化而变化，而输入转矩信号与负载相关，随负载的变化而产生波动。

    主动盘的旋转是给电流变流体产生一个旋转剪切场。当环境温度为18.6℃、外加3kV的直汉电压、并撤去步进电机的输入时，调节异步电机的转速，从而挖掘电流变传动装置的主动盘的转速，得到图8所示的结果。
从图8可以看出，随着电流变传动装置的主动圆盘转速的增大，其输出转矩也随之增大。在主动盘转速较低时，其变化对输出转矩的影响较小；而当主动盘转速较高时，其变化对输出转矩的影响就比较明显。
根据（4）式及实验所得数据，转矩Me拟合的曲线如图9所示，其中α0为0.0611，α1为-0.02732，α2为0.00577。

    通过以上分析，可得出如下结论：
（1）对本实验所设计的圆盘式电流变传动装置，选用一种电流变流体后，其传动特性只与外加电场有关。
（2）HITL2型电流变流体在交流电场作用下，其电流变效应比在直流电场作用下要强。并且，随着外加电场的增大，电流变效应所产生的屈服应力也随之增大。

    （3）电流变传动装置的输出转矩的曲线是波动的。因为负载是变化的，输出转矩要与负载相匹配，因此输出转矩也应随着负载的变化而变化，即呈波形状态。
（4）电流变传动装置的输入转矩是跟退步进电机的转速信号，但有一定的滞后，因为在机构中使用了弹性联轴器。

    （5）对电流变的控制，采用双主动圆盘的机械结构，使剪切速变对传动力矩的影响可以忽略不计。只要控制电场就能控制电流变传动装置。