回转轴故障的主动控制研究及实验系统设计

发布时间：2022-01-10 23:49

　　本文以回转机械主轴为对象,研究基于相位控制的主动控制技术抑制主轴振动的理论与方法,延伸和扩展设备监测和故障诊断、主动控制等技术的研究,建立一种新的机械设备安全运行模型。详细研究设计了一种多相电磁式制动器,并将该装置应用回转轴故障控制中。通过实验说明了主动控制这种新的机械设备安全运行模型的可行性。本文在理论分析的基础上,经过大量的实验,得到一系列的故障信号。处理实验采集所得到的信号,获得了各种故障信号的时频特征,通过正反馈环传递到主动控制装置,从而实现对主轴的控制。本文研究主动控制装置在回转轴故障诊断中的应用,主要工作包括以下三个部分:（1）阐述了转子振动控制方法研究现状及发展趋势,提出基于相位控制的主动控制理论与方法,研究和探索在制动技术上特有的相位控制制动器的机电结构,研究基于主动正反馈策略的模型预测振动控制方法。（2）构思了回转轴测量系统和主动控制系统的总体结构,并利用ProE建立了实验系统模型;然后分别为传感系统、采集系统配置了符合要求的硬件。最后开发系统测控软件。（3）设计了主动控制装置。在主轴上安装多相电磁式制动器,利用设备状态监测和故障诊断系统及时发现主轴早期异常振动,结合... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

反馈型磁悬浮控制框图

保证设备的运行安全；该成果还可以用来控制加工机械的有害振动控制，提高加工产品的质量。因此，本研究有重大的理论意义和巨大的工程应用价值。2.2 回转轴主动控制研究的理论依据——磁悬浮控制理论转子振动主动控制的本质是：通过主动控制力给系统引入附加的刚度和阻尼以达到增大系统的稳定区域、降低系统的不平衡响应之目的。电机转子系统所处的工况和承受的负荷因地因时而发生变化,这往往会引起转子振动加剧,使系统稳定性下降,由此而引出的转子系统振动控制及系统增稳问题也成为旋转电机领域的一个重要研究方向。电机的振动通常分为电磁振动和机械振动,电磁振动是由于电机气隙中磁通相互作用,产生作用于转子上随时间和空间变化的径向力,是引起电机振动的主要原因。目前转子振动主动控制技术被认为是最有可能从根本上抑制转子振动的方法,同时抑制转子振动也是提高电机转速的关键,转子振动主动控制的基本结构如图 2.1 所示[48-49]。

[59]。磁悬浮装置由位置传感器、控制回路、电磁铁、功率放大器等部分组成图2.2所示。图2.2 简单磁悬浮系统其工作原理为利用电磁力, 将某些物体无机械接触地悬浮起来, 由位置传感器检测悬浮体的偏差信号通过反馈控制回路调节, 发出控制信号, 经功率放大器控制电磁铁中的电流,从而控制电磁铁产生的磁场和作用于悬浮体的电磁力, 使之保持到正确为止[60]。在众多应用领域, 都在利用磁悬浮技术

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3581654