随机开关频率SVPWM技术的应用研究

分析了随机开关频率SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制策略下的逆变器输出的电流、电压谐波分布,并将其与普通的SVPWM技术进行比较,证明了该策略控制下可以很好地解决由PWM驱动带来的电磁噪声和机械振动.首先,分析并仿真验证了普通SVPWM控制技术存在的不足;其次,给出有效的随机策略的控制方案,并仿真验证该策略的可行性以及在该策略控制下逆变器输出的电流、电压的波形及其频谱分布.结果表明,随机开关频率SVPWM控制技术可以将原来集中于开关频率整数倍处及其附近的谐波能量明显的减小并且可以使得谐波能量比较均匀地分布在尽可能宽的频带上,可将原来的离散谐波频谱变为整个频带上的连续频谱,从而达到降低电磁噪声和机械振动的目的.     

滚动转子式压缩机转子动力学分析

文中研究了压缩机转子临界转速和不平衡响应的分析计算。电机在旋转过程中产生的径向不平衡磁拉力,作用在转子上,会对其临界转速产生影响。利用有限元法提取了电机气隙径向磁密,合成不平衡磁拉力,并计算在不平衡磁拉力影响下的压缩机转子临界转速;计算转子对于某些位置上的不平衡量的敏感程度;求解轴承-转子系统频率方程并求得复频率,画出了复特征值对应的对数衰减率曲线,分析了轴系的稳定性。     

永磁同步电主轴电磁振动研究

建立了永磁同步电主轴电磁场和电磁振动有限元仿真模型,借助MATLAB软件对振动仿真结果进行频谱分析,得到了电磁力波的波次和频率。将仿真结果与实测加速度频谱进行比较,验证了该有限元模型的实用性。分析了永磁同步电主轴电磁振动产生机理。确定了电磁振动产生的原因是径向电磁力引起的电主轴定子的共振。提出电磁力波形重构的分析方法,消除了与定子结构固有频率相近的谐波成分,从而降低了电主轴的电磁振动。为永磁同步电主轴减振研究提供了一种新的方法。     

切削过程动态观测的教学实验系统开发

为了提高"机械制造技术基础"课程的教学效果,开发了切削过程动态观察的教学实验系统。实验在铣床上进行,将刀具固定在滑枕上,板状工件固定在工作台上,用低速刨削方式,用CCD显微摄像机从侧面拍摄,在显示器上可观测到二维切削过程。用变频器对进给电机进行无极调速来改变工作台移动速度,给出了机床电气线路改造方案、变频器使用方法。还给出了CCD显微摄像机的组成。实验中能直观地看到金属切削过程,也能测量刀具前角、后角,还能测量剪切角、切削和切屑厚度,计算变形系数。切削过程动态观察实验操作简单,教学效果明显,学生反映较好,有较大推广价值。     

7.5kW外转子永磁同步自动扶梯驱动主机的设计

设计了7.5kW外转子永磁同步自动扶梯驱动主机,该驱动主机应用了一种提高定子机座、转轴及相关零部件机械强度的设计方案,很大程度上减少了整机轴向尺寸,有利于自动扶梯整梯驱动部分的安装布置,为该类型产品的推广奠定了一定的基础.     

一种减小无刷直流电动机噪声的PWM调制方法

提出一种三相绕组同时参与调制的方法,以减小无刷直流电动机换相期间的转矩脉动和噪声。该方法包括三种调制方式,分别计算了每种方式关断相、开通相以及非换相相占空比的数学表达式。以1台5.5 k W无刷直流电动机为例,通过瞬态声场有限元仿真,证明采用该方法能有效抑制电动机噪声。最后对该台样机不同PWM调制方法的转矩脉动和噪声进行测试,验证了所提方法的正确性和可行性。     

变频器供电对永磁电机振动噪声源的影响研究

为了研究变频器供电时永磁电机振动噪声源的特征频率,采用有限元法计算变频器供电时永磁电机的气隙磁场并进行频谱分析,通过与实测气隙磁场的对比分析总结出变频器供电时气隙磁场的主要谐波频率表达式.根据麦克斯韦定律计算出作用在电机定子表面的电磁激振力,并加载到定子表面用来计算变频器供电时永磁电机的三维声场.对计算出的噪声声压级进行频谱分析,推导出变频器供电时气隙磁场谐波频率与电机振动噪声频率的对应关系表达式并进行实验进行验证.实验结果表明利用所得到的解析表达式可以预估出永磁电机在变频器供电条件下的主要振动噪声峰值频率.     

小孔梯形内螺旋深槽成组拉刀设计

在加工工件上的小孔梯形内螺旋深槽时,经常采用的是单刀多次拉削的工艺方法,这种加工方法满足不了大批生产时对策痃的要求,为此,提出了用“成组拉刀”取代单把拉刀进行拉削的高效工艺方法,并为“成组内螺旋深槽拉刀设计”提供了一种合理、简捷的设计方法。     

相贯线焊接数控机床研究靠

论述了机床坐标的选定;简要介绍了研制中典型问题的解决措施.     

气隙形状对永磁同步电主轴齿槽转矩的影响

齿槽转矩是由于谐波磁势与气隙磁导的相互作用产生,齿槽转矩的变化引起电机振动与噪声,影响永磁同步电主轴的稳定性。提出了一种削弱永磁同步电主轴齿槽转矩的方法,可以提高高档数控机床的工作精度。借助ANSYS有限元分析软件,建立了永磁体同步电主轴有限元模型,分析其电磁特性。通过改变非均匀气隙中不同的最长气隙长度与其偏移位置角度气隙形状参数,总结出齿槽转矩和额定转矩的变化规律。依据最佳参数设计永磁同步电主轴,可有效地降低齿槽转矩。研究表明:同一最长气隙长度下,随着偏移位置角度的增加,齿槽转矩先下降,然后开始增加;而额定转矩是先呈现上升趋势,后逐渐开始下降。合理设计永磁同步电主轴气隙形状可以有效地削弱齿槽转矩,且不会减小额定转矩值。