笼型转子异步磁力耦合器结构分析与调速系统研究

发布时间：2017-04-18 19:04

  本文关键词：笼型转子异步磁力耦合器结构分析与调速系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：笼型异步磁力耦合器(Asynchronous Magnetic Coupling,AMC)是一种磁力传动装置,既可通过气隙磁场传递转矩,还可通过调节轴向气隙面积进行调速。与传统耦合器相比,具有无摩擦、体积小、柔性启动与传动、过载保护、低对中性要求等优点。本文设计出AMC的机械结构,详细分析并阐述其工作及调速机理;利用理论力学及材料力学等相关理论建立了AMC内、外转子弯矩模型;利用微分方程建立了AMC静力变形模型,并基于Matlab给出了可直观反映静力条件下的AMC载荷分布情况。利用电磁场理论中的电流镜像法等效出永磁体镜像规律,给出了永磁体镜像磁场强度。通过等效磁荷法分别推导出AMC内、外转子上任意两磁荷间的作用力微分方程,并分别建立AMC磁化轴向力与励磁电流轴向力计算公式,通过有限元仿真对所建模型进行了比对验证。以连杆机构为基础,设计出AMC调速装置,利用解析法和封闭矢量法对调速装置进行了运动分析,推导出调速装置的运动方程,并给出相应的运动特性曲线,可直观反映任意时刻调速装置的运动情况。设计出调速装置控制系统,并对其进行可控性分析;基于PLC控制理论,给出各功能模块流程图,并基于该流程图编制出控制系统的主程序和子程序。搭建了37kwAMC实验平台,对本文各项设计参数进行实验验证,所得实验数据与理论数据对比分析,验证了本文所建模型的可靠性与正确性。
【关键词】：磁力耦合器 笼型异步转子 静力分析 轴向力 调速装置
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH139
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 磁力耦合器发展现状10-14
• 1.2.1 国外发展现状10-13
• 1.2.2 国内发展现状13-14
• 1.3 磁力耦合器调速装置的研究现状14-15
• 1.3.1 磁力耦合器调速方式14-15
• 1.3.2 调速装置的研究现状15
• 1.4 论文主要研究内容15-17
• 第二章 AMC的基本结构及静力分析17-32
• 2.1 AMC的基本结构及运行机理17-18
• 2.2 AMC力学分析18-27
• 2.2.1 笼型内转子力学分析19-25
• 2.2.2 永磁转子刚度计算25-27
• 2.3 有限元分析27-30
• 2.3.1 模型建立27-28
• 2.3.2 网格划分28-29
• 2.3.3 材料属性29
• 2.3.4 结果分析29-30
• 2.4 AMC的工程应用30-31
• 本章小结31-32
• 第三章 AMC轴向力计算及仿真分析32-45
• 3.1 轴向力来源32-33
• 3.2 磁化轴向力的分析计算33-37
• 3.2.1 磁化轴向力模型假设33
• 3.2.2 永磁体的镜像规律33-34
• 3.2.3 磁化轴向力34-37
• 3.3 励磁轴向力计算37-39
• 3.4 有限元分析及结果对比39-44
• 3.4.1 AMC有限元模型建立39-41
• 3.4.2 结果分析41-44
• 本章小结44-45
• 第四章 AMC调速装置的设计及分析45-58
• 4.1 调速装置的设计与分析45-49
• 4.1.1 调速装置的结构设计45-46
• 4.1.2 调速装置的控制要求46-48
• 4.1.3 调速机构的自由度48-49
• 4.2 调速装置运动分析49-57
• 4.2.1 调速装置的封闭矢量位置方程式49-50
• 4.2.2 复数矢量法求解50-54
• 4.2.3 结果分析54-57
• 本章小结57-58
• 第五章 调速装置控制系统设计与实验测试58-68
• 5.1 调速装置可控性分析58-60
• 5.2 PLC控制系统设计60-64
• 5.2.1 PLC的选型60-61
• 5.2.2 控制系统主程序设计61-62
• 5.2.3 控制系统子程序设计62-64
• 5.2.4 调速系统的特点64
• 5.3 实验分析与验证64-68
• 5.3.1 实验装置的参数及结构64-67
• 5.3.2 实验结果分析67-68
• 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文73-74
• 致谢74-75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄智勇;简便快速改装调速装置[J];广西农业机械化;2002年03期

2 刘剑平;戚国水;张建龙;;永磁耦合调速装置节能性能试验[J];电气应用;2009年10期

3 安玉祥;;小型锅炉给粉调速装置的选择[J];黑龙江电力技术;1985年02期

4 孔令甫;介绍两种容易研制的交流调速装置[J];冶金自动化;1989年03期

5 何适生;吴本元;;新型高效液力调速装置的应用[J];水利电力机械;1992年06期

6 蔡晓;调速装置中微机系统的抗干扰技术[J];电机电器技术;1992年01期

7 黄荣华;调速装置对电力系统影响的探讨[J];能源技术;1995年01期

8 吴顺根;;永磁调速装置的节能性能试验[J];上海电力学院学报;2009年03期

9 孙中本;;调速装置的模拟负载系统[J];大连铁道学院学报;1988年03期

10 隋舒杰;李实;;单片机控制的数字化电梯调速装置[J];建筑机械化;1989年08期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 方洁;田贵;郭宝林;;6RA70全数字调速装置的改装[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集（下册）[C];2007年

2 夏云龙;张彦辉;;全数字调速装置—6RA70在宣钢的应用[A];2008年全国轧钢生产技术会议文集[C];2008年

3 焦根鹏;夏云龙;张彦辉;;全数字调速装置-6RA70在宣钢的应用[A];2008年河北省轧钢技术与学术年会论文集（下）[C];2008年

4 祁秀芹;;矿用带式输送机调速装置研究与实践[A];创新·融合·发展——创新型煤炭企业发展与信息化高峰论坛论文集[C];2010年

5 黄景飞;;西门子6RA70调速装置扩容在棒材的应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 张帅;笼型转子异步磁力耦合器结构分析与调速系统研究[D];大连交通大学;2015年

2 段新亮;同轴式永磁调速装置的电磁场分析[D];哈尔滨理工大学;2012年

3 许波;基于变频单元并联的调速装置的研究[D];西安理工大学;2006年

4 许鸣宇;智能化阀门电动执行器调速装置的研究与开发[D];大连理工大学;2000年

5 李政达;架车机同步传动调速装置的研究[D];西南交通大学;2014年

6 许静泉;液力调速装置用作带式输送机软起动的动态分析[D];煤炭科学研究总院;2001年

  本文关键词：笼型转子异步磁力耦合器结构分析与调速系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：315523