轴承感应拆装的计算机仿真研究

在研究轴承内环感应拆装的基础上,建立了感应加热过程中工件内电磁场和涡流分布的基本方程.通过MATLAB软件对被加热工件进行了电磁场和涡流分布的计算机模拟,形象描述了工件内电磁场的分布规律,证明了集肤效应的存在,为轴承感应拆卸装置的设计研究提供了理论依据.通过对感应加热过程中轴承内环内外表层温度的测试,间接证明了所建模型和计算机仿真的正确性.     

真空泵用大功率高转速永磁同步电机研制

本文针对真空泵用400kW、15000rpm永磁同步电动机进行仿真设计,建立Ansoft二维仿真模型,对方案进行电磁场有限元分析,得到电机相关性能参数,利用场路相结合的方法对电机进行优化设计,确定最终设计方案,通过试验结果与仿真分析的对比,证明该电机设计的合理性。     

FL3015直线电机驱动的数控光纤激光切割机的研发

本文对直线电机驱动的激光切割机的整体结构设计,电机选型,机身设计与仿真,横梁设计与仿真等关键技术进行了研究,并成功的开发了FL3015型直线电机驱动的数控光纤激光切割机,其结论与方法对激光切割机产品的研发具有参考价值。     

硅钢铸坯感应加热炉参数优化设计

采用经验设计法初步确定了取向硅钢铸坯感应加热线圈设计参数,应用Ansoft仿真软件分别对36组不同线圈高度、线圈内径的感应加热炉在不同频率下的三维整体磁场和铸坯的温度场进行了数值仿真。通过对比仿真结果,确定电磁场分布最佳的一组感应加热炉设计参数为线圈高度h=1.5 m、线圈内径D₁=0.575 m、电流频率f=110 Hz。在该参数下应用Ansoft仿真软件对取向硅钢铸坯感应加热炉的温度场进行了仿真,结果发现温度场分布均匀,可满足取向硅钢铸坯加热要求。     

永磁同步直线电机的模糊PID控制及仿真试验

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机控制上的不足,建立永磁同步直线电机的数学模型,并设计模糊PID控制器用于控制直线电机的速度;通过Matlab对永磁同步直线电机控制系统进行仿真,比较传统PID速度控制与模糊PID速度控制的控制效果.结果表明,模糊PID控制效果优于传统PID控制.     

感应淬火电磁-热耦合场的有限元分析

从麦克斯韦方程组和导热微分方程出发,导出了轴对称感应加热工件的电磁场、感生涡流和温度场分布的基本方程;并以电磁场和温度场有限元分析为基础,建立了二维有限元分析模型,运用通用有限元分析软件ANSYS的耦合计算流程,对实际的工件感应淬火过程进行了仿真.计算中考虑了工件材料物理参数随温度变化对加热过程的影响.仿真结果形象地描述了感应加热中明显的邻近效应和集肤效应,试验工件的电流透入深度大约为3 mm.仿真温度分布曲线与试验曲线相吻合,说明仿真模型的准确性,为进一步研究感应淬火热处理加工过程提供了很好的依据.     

数控强力旋压机的直线同步进给驱动控制

针对3D65CNC强力旋压机同步驱动过程中的两直线电机位置不同步的问题,采用变论域模糊PID控制方法对两永磁同步直线电机的位置误差进行补偿,设计了变论域模糊PID同步控制器。但单轴具有良好的伺服系统是双轴保持同步状态的重要前提,针对直线电机具有明显的非线性、不易对其进行精确的建模,采用无模型自适应控制和伪微分反馈(PDF)控制的方法对单轴直线电机进行控制。最后通过Simulink仿真证明该方案提高了同步控制的精度。     

永磁直流直线电机的双闭环调速系统的设计与研究

简要介绍永磁直流直线电机的双闭环调速系统的PID控制原理,利用PID控制算法设计永磁直流直线电机的双闭环调速系统的数学模型,并在MATLAB中建立模型进行仿真分析,最后通过硬件实验验证所设计模型的可行性并进行误差分析。     

直线电机进给系统摩擦自适应补偿控制北大核心

为消除非线性摩擦干扰对直线电机进给系统定位精度的不利影响,提出一种基于LuGre摩擦模型的自适应补偿控制方法。建立直线电机进给系统的动力学方程,并在系统建模中引入基于自适应因子的改进LuGre模型;采用反步设计法的思想,利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制律;最后进行了半物理仿真实验。仿真结果表明:该自适应控制器应用于直线电机进给系统的摩擦补偿是可行的,有效提高了系统的位移定位精度和速度跟踪精度。     

直线超声电机非线性建模及控制

针对直线超声电机的非线性问题,建立了直线超声电机的非线性模型,并提出了一种非线性补偿PID算法,对直线超声电机进行定位控制。首先建立直线超声电机的等效电路模型,获得PWM波占空比与驱动电压的关系,同时对驱动电压峰峰值与平均速度进行多项式拟合,这两部分共同构成直线超声电机的非线性模型。然后对直线超声电机模型的非线性部分进行求逆补偿,结合分段PID算法,对直线超声电机进行高精度定位控制。仿真及实验结果证明了该方法的有效性,定位误差小于1μm。     

用于直接驱动机床主轴的大推力圆筒型永磁直线电机的研究

根据机床主轴进给性能指标的要求,计算圆筒型永磁直线电机的主要尺寸参数,然后通过有限元分析对电机的输出性能进行优化。最后设计基于各相独立电流环控制的控制方案,完成机床主轴直线电机进给系统的总体设计。设计的大推力圆筒型永磁直线电机能实现机床主轴的直接进给驱动,具有效率高,精度高,动态响应快等优点。     

数控机床用直线式交流伺服电机及其控制策略

对现有的直线交流伺服电机进行了概述。就感应直线交流伺服电机和永磁直线交流伺服电机的结构及其控制策略等进行了阐述,指出了其相应的特点,并对发展我国直线式交流伺服系统提出了几点建议。     

高速直线进给单元设计

对直线进给单元的基本类型和直线电机的结构布局进行了分析,研究了高速直线进给单元的基本结构,并运用有限元法对进给单元工作台设计进行校验,证明研制的高速直线进给单元能较好地满足设计要求。与传统的直线进给系统相比,ＧＤ－３型直线进给系统的速度和加速度能提高５－８倍。     

基于iOS平台的异步电机状态监测与故障诊断系统设计

异步电动机故障可能是瞬间的,也有可能循序渐进造成的。介绍了异步电动机在现场满负荷状态下运转获得的数据与iOS系统的结合和优化,设计了一种基于iOS平台的异步电机状态检测与故障诊断系统,该系统可以实时监测异步电机的工作状态,并对电机故障进行预估计或对已经发生的故障进行实时报警。     

感应热处理技术的进展

感应热处理的发展已经由过去机械式中频发电机组向晶体管中频电源发展 ;对于集大电流、高耐压和高频特性于一体的固态电路 ,晶体管成为很有发展前途的功率电子器件。功率半导体器件在今后将向着大容量化、高频化、驱动简单、低导通压降、模块化和功率集成化方向发展。淬火机床的发展采用变频调速电机 ,步进电机或伺服电机 ,通过滚珠丝杆传动 ,移动速度均匀、精确。使用计算机进行控制的自动淬火机床 ,屏幕显示工作状况 ,同时可故障报警或故障诊断。能量监控系统 ,工件加热温度的监控 ,采用PLC与NC控制已带普遍性。     

不锈钢短半径180°弯头制造工艺研究

根据热推制弯头壁厚不减薄理论,结合中频感应加热推制中小规格不锈钢无缝弯头的工艺特点和难点,通过设计合适的空心芯模并采用芯模内孔通水冷却使芯模内壁保持在较低温度区,解决了中频感应加热推制过程中成型芯模的热强度问题.     

高频响一维直线电机运动平台的研究与开发

高频响、高精度直线电机运动平台直接驱动精密运动系统是近年来发展起来的一种新型进给传动方式。研制一种以直线电机直接驱动的运动平台,阐述该平台的设计与开发过程,并进行调试与测试。实验结果证明:该平台消除了机械传动所带来的不良影响,极大地提高了进给系统的快速反应能力和控制精度。     

新型高频动圈式直线力马达的研究

直接反馈两级滑阀式电液伺服阀的动圈式直线力马达存在质量比较大、电磁力小、响应时间长和响应速度慢的问题。通过分析传统动圈式直线力马达的永磁体放置方法及其永磁体磁化方向,发现磁力线分布不均匀,磁通密度低,而且与线圈电流方向不垂直。在现有的技术基础上,提出根据磁力线方向的异同在轴向放置3组线圈,形成一种新型五环型Halbach磁化阵列动圈式直线力马达。静态磁场与动态特性的仿真结果表明:新型直线力马达产生的电磁力提高2.5倍左右,阶跃响应时间为6 ms,频宽达到277 Hz。     

五相直线电机混合空间矢量脉宽调制控制策略

直线电机能实现直接直线传动,不存在中间转换传动装置,转换效率高,且相较于传统旋转电机不存在离心力的约束,在工业中应用广泛。为进一步提高系统推力密度,以五相直线电机为研究对象。搭建五相直线电机离散域解耦控制数学模型,并针对传统五相直线电机单空间矢量脉宽调制控制策略运行性能差、系统谐波含量高的问题,提出一种五相直线电机双混合空间矢量脉宽调制控制策略。通过引入额外电压矢量,合理分配电压矢量作用时间,能有效抑制谐波,提升电机运行性能。仿真与实验均充分验证了所提五相直线电机双混合空间矢量脉宽调制控制策略的有效性及优越性。     

20CrMo抽油杆串联感应加热调质后的组织与性能

研究了２０ＣｒＭｏ钢Ｄ级重载抽油杆串联感应加热快速调质过程中淬，回火感应器参数的确定及加热功率，温度，进给速度对能耗和调质后组织与性能的影响规律；分析了快速调质工艺的高温回火机制。结果表明：串联感应加热快速调质能明显提高抽油杆的强韧性和拉伸疲劳力，显著地提高生产效率大量节约能源。