强电流脉冲控制的现代永磁起重吸盘的研究与设计
发布时间：2021-06-23 06:55
永磁起重技术，是永磁材料应用的新领域之一，在目前，还远远没有达到广泛使用的程度，但是具有十分广阔的市场前景，本文针对永磁起重技术中的材料选用问题及卸重问题进行了详细的论述。 介绍了永磁起重吸盘的工作原理及相对于传统电磁铁的节能、省材、廉价、安全等特点，讨论了应用电容储能经RLC串联二阶电路放电产生的强电流脉冲对永磁体进行充、退磁的方法及涡流问题。对永磁起重吸盘中各部件的材料选用问题进行了分析，在实现设定起重量要求的基础上，设计了合理的磁路，对吸盘各部分的尺寸进行了计算分析。此外，对聚磁问题也进行了一定的探讨，以获得尽可能大的磁通。 应用Matlab软件对RLC串联放电二阶电路零输入响应进行了深入分析，给出了脉冲放电电流峰值im及对应的时间tm与R、L、C等参数的函数关系，用计算和绘图方法证明了在R大于和小于两种情况下，可用统一的公式描述和计算i=f（t）、uC=f（t）、uL=f（t）、im=f（R、L、C）及tm=f（R、L、C），介绍了用能...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 课题的来源、研究目的及意义
1.2 国内外研究现状、水平及存在的问题
1.3 课题的研究内容和研究目标
第二章 永磁起重吸盘工作原理与结构设计
2.1 永磁体的磁吸力
2.2 永磁吸盘结构
2.3 脉冲充退磁吸盘工作原理
2.3.1 常用充退磁方法
2.3.1.1 常用充磁方法
2.3.1.2 常用退磁方法
2.3.2 脉冲充退磁吸盘工作原理
2.3.3 脉冲磁化中的涡流问题
2.4 永磁吸盘选材与磁路设计
2.4.1 永磁材料的特性和发展
2.4.1.1 永磁材料的特性
2.4.1.2 永磁材料的发展
2.4.2 永磁吸盘选材
2.4.2.1 永磁体材料的选择
2.4.2.2 磁轭材料的选择
2.4.3 磁路设计
2.4.3.1 磁路类型选择
2.4.3.2 聚磁技术
2.4.3.3 尺寸计算
第三章 RLC串联放电暂态过程研究分析
3.1 RLC串联放电二阶电路简要介绍
3.2 基于MATLAB的RLC二阶电路零输入响应的计算机辅助分析
3.2.1 求解i_m=f(R、L、C)与t_m=f(R、L、C)
3.2.2 两种情况下i=f(t)、u_C=f(t)、u_L=f(t)表达式的一致性
3.2.3 能量守恒法求i_m
第四章 强电流脉冲发生及控制电路设计
4.1 电容放电脉冲充退磁技术中放电回路参数的选择
4.1.1 螺线管磁场与电感
4.1.1.1 螺线管磁场
4.1.1.2 螺线管电感
4.1.2 R、L、C以及U_0对i_m及H_m的影响
4.1.3 参数选择与设计步骤
4.2 电路设计
4.2.1 强电流脉冲发生及控制电路原理
4.2.2 控制电路主要元器件简介
4.2.2.1 固体继电器
4.2.2.2 电解电容
4.2.2.3 晶闸管
第五章 检测方法与实验结果
5.1 脉冲电流峰值与波形检测
5.2 脉冲磁场峰值检测
5.2.1 磁场测量的方法
5.2.2 霍尔效应法
5.2.2.1 霍尔效应原理
5.2.2.2 霍尔器件材料和形状的影响
5.2.2.3 温度的影响
5.3 永磁吸盘磁吸力检测
5.3.1 测力传感器原理
5.3.2 柱式传感器
5.4 试验结果
5.4.1 试验方案
5.4.2 测试试验设备
5.4.3 试验结果
5.4.4 实验结果分析
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]RLC脉冲放电电路的计算机辅助分析[J]. 李伟,谢祖荣,张永丽,万京生. 北京石油化工学院学报. 2003(01)
[2]强电流脉冲控制的永磁起重吸盘研究与设计[J]. 谢祖荣,李伟,黄之初. 武汉理工大学学报. 2002(07)
[3]MATLAB在大规模电路分析方法中的应用[J]. 乔晓华,孙玉霞. 电气电子教学学报. 2001(01)
[4]电磁力平衡传感器的永磁体性能影响与改善方法[J]. 滕召胜. 仪表技术与传感器. 2000(10)
[5]轴承套圈料道式随机退磁系统的改进[J]. 杨佐,姜守德,王宏光,李国庆. 轴承. 2000(07)
[6]汽车永磁起动机电机磁极结构分析[J]. 崔建丽,高义红,唐任远. 微特电机. 2000(02)
[7]汽车、摩托车仪表智能化充测磁一体机结构设计思想[J]. 车灿,柏俊,洪平,吴进进. 电子机械工程. 1999(06)
[8]永磁起重技术的发展概况[J]. 齐凤春. 磁性材料及器件. 1999(04)
[9]永磁磁路的图解法[J]. 佟为明,赵志衡,刘茂恺. 电气电子教学学报. 1998(04)
[10]轮对探伤机充退磁原理[J]. 王雷. 哈尔滨铁道科技. 1998(02)
本文编号：3244471
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第一章 绪论
1.1 课题的来源、研究目的及意义
1.2 国内外研究现状、水平及存在的问题
1.3 课题的研究内容和研究目标
第二章 永磁起重吸盘工作原理与结构设计
2.1 永磁体的磁吸力
2.2 永磁吸盘结构
2.3 脉冲充退磁吸盘工作原理
2.3.1 常用充退磁方法
2.3.1.1 常用充磁方法
2.3.1.2 常用退磁方法
2.3.2 脉冲充退磁吸盘工作原理
2.3.3 脉冲磁化中的涡流问题
2.4 永磁吸盘选材与磁路设计
2.4.1 永磁材料的特性和发展
2.4.1.1 永磁材料的特性
2.4.1.2 永磁材料的发展
2.4.2 永磁吸盘选材
2.4.2.1 永磁体材料的选择
2.4.2.2 磁轭材料的选择
2.4.3 磁路设计
2.4.3.1 磁路类型选择
2.4.3.2 聚磁技术
2.4.3.3 尺寸计算
第三章 RLC串联放电暂态过程研究分析
3.1 RLC串联放电二阶电路简要介绍
3.2 基于MATLAB的RLC二阶电路零输入响应的计算机辅助分析
3.2.1 求解i_m=f(R、L、C)与t_m=f(R、L、C)
3.2.2 两种情况下i=f(t)、u_C=f(t)、u_L=f(t)表达式的一致性
3.2.3 能量守恒法求i_m
第四章 强电流脉冲发生及控制电路设计
4.1 电容放电脉冲充退磁技术中放电回路参数的选择
4.1.1 螺线管磁场与电感
4.1.1.1 螺线管磁场
4.1.1.2 螺线管电感
4.1.2 R、L、C以及U_0对i_m及H_m的影响
4.1.3 参数选择与设计步骤
4.2 电路设计
4.2.1 强电流脉冲发生及控制电路原理
4.2.2 控制电路主要元器件简介
4.2.2.1 固体继电器
4.2.2.2 电解电容
4.2.2.3 晶闸管
第五章 检测方法与实验结果
5.1 脉冲电流峰值与波形检测
5.2 脉冲磁场峰值检测
5.2.1 磁场测量的方法
5.2.2 霍尔效应法
5.2.2.1 霍尔效应原理
5.2.2.2 霍尔器件材料和形状的影响
5.2.2.3 温度的影响
5.3 永磁吸盘磁吸力检测
5.3.1 测力传感器原理
5.3.2 柱式传感器
5.4 试验结果
5.4.1 试验方案
5.4.2 测试试验设备
5.4.3 试验结果
5.4.4 实验结果分析
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]RLC脉冲放电电路的计算机辅助分析[J]. 李伟,谢祖荣,张永丽,万京生. 北京石油化工学院学报. 2003(01)
[2]强电流脉冲控制的永磁起重吸盘研究与设计[J]. 谢祖荣,李伟,黄之初. 武汉理工大学学报. 2002(07)
[3]MATLAB在大规模电路分析方法中的应用[J]. 乔晓华,孙玉霞. 电气电子教学学报. 2001(01)
[4]电磁力平衡传感器的永磁体性能影响与改善方法[J]. 滕召胜. 仪表技术与传感器. 2000(10)
[5]轴承套圈料道式随机退磁系统的改进[J]. 杨佐,姜守德,王宏光,李国庆. 轴承. 2000(07)
[6]汽车永磁起动机电机磁极结构分析[J]. 崔建丽,高义红,唐任远. 微特电机. 2000(02)
[7]汽车、摩托车仪表智能化充测磁一体机结构设计思想[J]. 车灿,柏俊,洪平,吴进进. 电子机械工程. 1999(06)
[8]永磁起重技术的发展概况[J]. 齐凤春. 磁性材料及器件. 1999(04)
[9]永磁磁路的图解法[J]. 佟为明,赵志衡,刘茂恺. 电气电子教学学报. 1998(04)
[10]轮对探伤机充退磁原理[J]. 王雷. 哈尔滨铁道科技. 1998(02)
本文编号：3244471
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