平面双质体双机驱动振动系统自同步理论研究

发布时间：2020-10-31 15:13

　　 自从上世纪中叶,国内外学者对自同步振动系统的机电耦合特性进行了大量的研究,并且得到了许多关键性的研究成果,应用于人类的生活、生产和实践中。但振动同步理论的研究对电动机特性涉及比较少,而且对于转子的惯量耦合分析也较少,且仅能讨论电动机的转子转动惯量及阻力系数相同的情况。而在生产实际过程中,即使相同型号的同一批电动机,其参数差异也在所难免。因此,利用机电耦合理论,进一步研究振动同步系统的动力学特征,发展自同步振动理论,为此类机械系统的设计提供理论依据,具有重要的理论研究意义和工程实际应用价值。 根据上述自同步理论,提出一种新型的平面振动输送机结构,其特征沿着单向振动,当输送物料产生堆积时,可以靠偏心转子旋转的离心力所产生的激振力来使其靠单项的振动将堵塞物抛起,消除堵塞现象,免除人工清除,提高输送效率,明显优化于以往的平面振动输送机,且系统的同步稳定性更好。 本文主要研究了双电机驱动振动系统的自同步理论,主要完成了以下几个方面的工作： (1)利用拉格朗日方程建立了平面双质体振动输送机双电机驱动振动系统的运动方程。 (2)运用机电耦合理论,研究了平面双质体振动输送机双电机驱动振动系统的自同步理论。首先,利用异步电动机电压同步坐标系,导出了电动机准稳态电磁转矩的数学模型；其次,以两转子的平均旋转频率和相位的瞬时波动系数为变量,通过耦合动力学分析,导出了自同步振动系统的频率俘获的方程,并提出“俘获力矩”的概念,给出了实现频率俘获的条件,得到了系统俘获频率和两偏心转子相位差计算的方程；最后,利用Routh-Hurwitz准则,得出系统同步的稳定性条件及实现系统振动同步传动的条件。 (3)根据理论分析,得出平面双质体振动输送机双电机驱动振动系统频率俘获力矩的特征即系统频率俘获力矩与sin(2α)之积的一半,以阻力矩形式作用在相位超前的转子上,限制其转速的增大,而另一半以驱动力矩形式作用在相位滞后的转子上,限制其转速的降低；当系统进入同步稳态运行状态时,系统俘获力矩对系统不做功。 (4)对两激振器耦合动力学特性进行分析,包括系统负载转矩和动态对称系数的分析和影响同步稳定性因素的分析。 (5)通过计算机仿真,给出了系统实现同步的区域和同步稳定的范围,并证明了上述理论分析结果的正确性。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH22
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 同步理论的研究发展现状
        1.2.1 机械振动同步国内外研究发展现状
        1.2.2 控制振动同步国内外研究发展现状
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 平面双质体反向回转自同步振动机
    2.1 平面双质体反向回转工作机构
    2.2 建立系统的坐标系
    2.3 用能量法建立系统的微分方程
    2.4 异步电动机稳态电磁转矩的计算
    2.5 转子动力学偶合的频率俘获
        2.5.1 系统频率俘获的条件
        2.5.2 系统同步的稳定性
    2.6 两激振器偶合动力学分析
    2.7 本章结论
第3章 平面双质体双机驱动振动系统的数值计算与仿真
    3.1 平面双质体双机驱动振动系统的数值计算
    3.2 系统频率俘获能力和动态对称性分析
    3.3 同步稳定性范围
    3.4 计算机仿真结果
    3.5 本章结论
第4章 结论
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢

【参考文献】

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1 闻邦椿,关立章;平面双质体自同步振动机的同步理论[J];东北工学院学报;1979年02期

2 闻邦椿,关立章;空间单质体与双质体自同步振动机的同步理论[J];东北工学院学报;1980年01期

3 张天侠,鄂晓宇,闻邦椿;振动同步系统中的耦合效应[J];东北大学学报;2003年09期

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6 闻帮椿;关立章;;自同步振动机的同步理论与调试方法[J];矿山机械;1979年05期

7 闻邦春;激振器偏移式自同步振动机运动规律的研究[J];应用力学学报;1985年03期

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本文编号：2864117