基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

发布时间：2023-03-18 14:28

　　动平衡机在测量大质偏类工件时,由于不平衡量较大,振动信号往往会超出测量系统的线性范围而造成测量误差偏大。为了提高动平衡测量精度,本文提出了一种采用电磁力产生的同频振动抵消大部分初始振动,从而减小簧板振动量,保证系统线性度的动平衡测量方法。本文首先介绍了传统动平衡机的测量原理,发现其测量精度对摆架的振动系统的线性度要求极高,而大不平衡量测量过程中往往会由于其振动超标影响其线性度,进而提出了基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的基本原理。其次,为了生成与不平衡离心激振力同频的动态电磁力,设计了E型电磁铁并选取了合适的结构参数,包括电磁铁的尺寸,材料以及电磁铁线圈的匝数、线径等。合理建立电磁铁的磁路模型,对其吸力特性展开了分析和研究,得出电磁力分别与激励电压和激励电流的关系。随后使用WORKBENCH软件搭建了电磁铁的有限元模型并进行电磁仿真,得到了电磁力随激励电流的波形变化,同时也就电磁铁的两大关键因素气隙和温度对电磁力的影响进行了研究。然后,设计了电磁力控制系统的硬件电路。主电路采用直流斩波电路对电磁铁进行控制,通过信号采集电路对电磁铁的线圈电流、温度以及簧板剩余振动量进行实时监测。利用...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 动平衡相关技术介绍
        1.1.1 动平衡技术的发展历史
        1.1.2 动平衡方法分类
        1.1.3 动平衡技术的发展趋势
    1.2 主动式动平衡技术的研究现状
    1.3 课题研究的背景及意义
    1.4 本文主要研究内容及方法
2 动平衡测量原理
    2.1 不平衡的形成
    2.2 刚性转子的二面平衡原理
    2.3 动平衡测量方法
        2.3.1 影响系数法
        2.3.2 ABC永久标定法
    2.4 动平衡精度等级
    2.5 主动式动平衡测量方法的基本原理
    2.6 本章小结
3 交流电磁铁的设计
    3.1 电磁铁的基本特性
        3.1.1 电磁铁的结构及工作原理
        3.1.2 电磁铁的分类
    3.2 交流电磁铁的设计
        3.2.1 电磁铁的结构形式
        3.2.2 电磁铁尺寸参数的确定
    3.3 本章小结
4 交流电磁铁磁路计算及特性分析
    4.1 磁路计算的基本定律
    4.2 电磁铁的磁路模型与计算
    4.3 可控电磁力的有限元仿真与分析
        4.3.1 交流电磁铁的有限元模型的建立
        4.3.2 电磁力与电流的关系
        4.3.3 电磁力与气隙的关系
        4.3.4 温度对电磁力的影响
    4.4 电磁力测定实验
    4.5 本章小结
5 电磁铁控制系统的设计
    5.1 控制系统总体方案
    5.2 系统的硬件设计
        5.2.1 信号采集电路设计
        5.2.2 主电路的设计
        5.2.3 控制电路的设计
    5.3 系统的软件设计
        5.3.1 系统软件开发环境
        5.3.2 软件的总体设计
        5.3.3 信号采集模块
        5.3.4 PWM信号生成模块
    5.4 本章小结
6 实验及分析
    6.1 动平衡测量实验台
    6.2 动平衡测量实验过程
    6.3 实验数据及分析
    6.4 实验误差分析
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录
    A. 攻读硕士学位期间所发表的论文
    B. 作者在攻读学位期间参与的科研项目



本文编号：3763306