曲轴连杆颈圆度在线检测与补偿研究

研究了一种适用于切点跟踪法磨削曲轴的圆度在线检测与补偿方法,针对连杆颈偏心运动特征提出基于V形基准块、自适应伸缩随动支撑架的圆度检测机构,以自适应支撑架的被动伸缩与摆动抵消连杆颈检测过程偏心运动,实现V形基准块上测量探头与连杆颈的连续、可靠接触.从运动学角度分析了检测过程探头测量角的变化规律,并通过V形基准测圆法微变等效模型求解连杆颈圆度数据.基于切点跟踪法曲轴磨削运动模型建立了连杆颈圆度偏差补偿函数,继而实现连杆颈圆度偏差的在线测量与实时补偿.圆度检测机构几何模型的仿真结果与理论分析相一致,实验室构建的测量装置样机以及曲轴磨削试样检测数据验证了所研究圆度在线检测与补偿方案的正确性和有效性,表明其在曲轴精密磨削应用中具有良好应用前景.     

基于RS485总线的感应加热电源并列运行系统

为避免大量感应加热电源短时间内同时启动导致的大电流对供电系统和用电设备带来的不良影响,研制了一种基于RS485总线的感应加热电源并列运行系统,在主机的控制调度下多个感应加热电源有序启动并短时运行,避免了感应加热电源出现瞬时大量并列运行的拥堵现象。实验结果表明,该系统能有效抑制多台感应加热电源同时工作对配电网带来的冲击电流。     

新型谐波消除交流电压调节器的研究

提出一种新型谐波消除交流电压调节器方案,采用斩波方式AC-AC降压变换器结合输出串联补偿升压变压器实现负载电压的双向调节。其中降压变换器应用先进的谐波消除脉宽调制技术以实现交流系统侧所有低次谐波成分在输出负载端的消除,且其调制函数可以根据简便的前馈方法从输入电压信号中直接求解,因此具有良好的动态响应特性和实践可行性。2kVA样机的实测结果表明,所提出的方案在交流电压精确调节以及谐波抑制方面具有良好的表现。     

基于双砂轮水平对置的曲轴随动磨削方法研究

研究了一种双砂轮水平对置曲轴磨削方法,通过将两片砂轮在法向平面上水平对置于曲轴两侧,采用五轴联动方式同步驱动两副独立砂轮架与工件旋转轴,对连杆颈和主轴颈进行精密磨削加工以抑制单边磨削力导致工件变形对圆度的不良影响,消除了传统切点跟踪磨削方式对中心架支撑的过度依赖,实现了在单台磨床上从毛坯到精密成品的一次加工成形。从运动学角度分析了双砂轮水平对置磨削曲轴主轴颈与连杆颈的磨削力平衡机理,以及双砂轮随动偏差对磨削力抵消过程的影响机制;运动模型计算机仿真与双砂轮水平对置曲轴磨床样机试验表明:基于双砂轮水平对置的曲轴随动磨削方法在曲轴精密加工应用中具有工件夹紧简便、磨削精度高和生产节拍快等显著优点。     

基于接触力控制的抛光轮磨损在线补偿策略研究

提出了一种用于玻璃多面体磨削成形加工设备的抛光轮磨损在线补偿策略,由抛光接触力实时估算、抛光轮磨损预测算法和前馈-反馈混合方式接触力控制模块构成。该补偿策略无需采用精密测距传感器即可解决抛光轮长期运行磨损所导致的半径参数持续漂移。文中详细论述了抛光轮磨损在线补偿策略的原理和实现方式,并在实验室构建了玻璃多面体精密高效磨削加工原型机,对该补偿策略进行了应用测试。从加工样本采集的测试数据与理论分析呈现了良好的一致性,验证了所提出方法的正确性和有效性,及其在玻璃多面体磨削成形加工应用中的广泛应用前景。     

基于最小电流模糊控制的电机软起动

通过分析电机软起动的工作原理可知，影响电机起动特性的关键是晶闸管的初始触发角和动态过程中触发角的增量。基于此，提出了最小电流的模糊控制方法。以电流和电流的变化为输入量，通过模糊控制得到晶闸管的触发角，使电机可靠起动，同时通过最小电流控制实现节能。     

交流斩波器的新型谐波抑制脉宽调制技术

提出了一种应用于交流斩波器的新型谐波抑制脉宽调制技术。它通过开环方式，对交流斩波器的输出占空比进行实时调节。和已有的恒定占空比控制相比，实现了对交流输入电压中低次谐波的完全消除，并且不要求计算相应的谐波分量，这简化了控制策略，同时显著降低了系统对控制器带宽的要求。文中分析和推导了调制函数的解析式，并给出了详细的实现方案。理论分析和仿真表明其在电压谐波消除中的优越性能。2kVA样机的实验结果验证了该调制技术对交流系统侧谐波电压具有良好的抑制能力。     

曲轴连杆颈圆度的在线测量方法

针对精密磨削加工过程连杆颈圆度受工件弹性变形影响问题,提出一种适用于连杆颈偏心运动特征的新型圆度在线测量方法,主要由接触式位移探头、V形基准块和随动支撑机构组成.通过分析V形基准块的微变等效模型,以及随动过程位移探头的测量角变化规律逆向求解被测工件原始圆度偏差函数.在工件转速为30,r/min条件下,在线测量装置样机从试样获取的圆度数据与参考圆度仪的最大误差为0.05,μm.用在线测量数据修正加工程序后试样圆度偏差从11.11,μm下降至2.45,μm,表明该方案符合曲轴精密加工应用的圆度在线补偿要求.     

一种基于超级电容储能的新型交流电压动态调节器

提出了一种新型单相交流电压动态调节器方案,采用双半桥变换电路分别进行串联电压补偿和直流储能调节。其中超级电容组在公共直流侧的使用不仅保证了补偿电压凹陷和严重跌落所需能量,而且显著降低了储能调节变换器的启动次数和工作时间。根据不同的能量平衡方式,分析了该调节器的多模式运行方式以及串联电压补偿和直流储能控制规则。最后5 kVA样机的实验结果表明所提出的方案在动态电压恢复和谐波抑制方面具有良好表现。     

单开关三相交直流变换器的谐波消除PWM技术

为保证敏感负载的高稳定电能供应,提出一种应用于三相单开关AC-DC Buck变换器的新型谐波抑制脉宽调制技术.通过简单的前馈方式,可以消除整流输出电压包含的所有低次谐波.因此传统二极管整流桥采用的大容量滤波电容被去除,显著抑制了交流输入电流的脉动和谐波成分.尤其是新PWM技术的任意谐波消除能力实现了对交流系统不对称以及谐波畸变的适应能力.文中分析和推导了调制函数的解析式,并给出了详细的实现方案.2 kVA样机的实验结果验证了该技术对谐波电压的良好抑制能力.