大振幅电磁振动机械的优化设计

基于大振幅电磁振动机械的电磁分析结果,详细分析了电磁振动机械的结构参数,并以振动机械运行和制造成本最小为原则构建了目标函数,利用MATLAB软件对电磁振动机械在共振状态下的结构和运行参数进行了优化设计.     

基于Matlab的电磁振动系统建模与仿真分析

针对振动摩擦焊接机在焊接过程中频率范围设定较困难的问题,对振动摩擦焊接机中电磁振动系统进行了研究,对有阻尼受迫振动系统的外激振力频率和固有频率之间的关系进行了归纳,提出了一种基于Matlab的电磁振动系统建模与仿真分析方法。建立了电磁振动系统的简化模型,基于Matlab分析了电磁振动系统的模型,利用振动摩擦焊接试验台,对所建立的电磁振动系统的振动频率、振幅以及电压之间关系进行了试验。研究结果表明:该电磁振动系统在共振点附近的振动能量最大,振幅最大约0.3 mm,对应的频率约227 Hz,为振动摩擦焊接机的频率设定提供了依据。     

电磁振动设备动力学参数分析与研究

根据简化的某型号电磁振动设备的物理模型,对电磁振动运行装置的激振系统进行动力学的分析和研究。经实验测试,得出了理论与实验相吻合的槽体振幅—输入电流关系公式。在槽体的振幅不大（〈2mm）时,理论计算与实验相吻合;但随着振幅加大,理论值与实验值将出现偏离,在测量的限度范围内,最大相对误差为3．7％。文章为进一步研究电磁振动设备,为参数化和优化电磁振动设备的设计过程提供理论依据和实验参考。     

电磁振动给料器给料速度的研究

针对电磁振动给料器在输送不同性质物料时存在调整困难的问题,将物料滑移和抛掷理论应用到电磁振动给料器的设计与调整中,开展了电磁振动给料器力学模型分析,提出了根据振幅选择合适工作点的方法,在对物料受力情况进行分析的基础上,着重研究了振幅与物料运动方式之间的关系,并建立了物料的运动方程,通过求解方程得到了物料在正向滑移、正反向滑移和抛掷等3种供料方式下的平均速度与振幅之间的关系。研究结果表明,电磁振动给料器的振幅不仅决定物料的运动方式,而且对送料速度也有很大影响。     

反作用飞轮驱动电机的电磁设计

为解决反作用飞轮用永磁无刷直流电机的电磁设计问题,提出了一种采用有限元法与磁路法相结合方式进行电机电磁设计的目标设计法。根据飞轮电机有效电磁气隙宽、径长比大的结构特点,推导了电枢尺寸与机械特性、有效电磁气隙、径长比等参数间的关系表达式,得到新的电枢尺寸计算公式;利用磁场逆问题求解策略结合等效气隙磁通密度方法,给出磁钢尺寸的计算模型;最后描述了整个电磁设计过程。与一台最高转速为6000r/min、角动量为5Nms的反作用飞轮驱动电机的对比验证表明,该方法最大设计误差为2.89%,精度较高。该方法不受传统方法取值思想的限制,目标明确,速度快,适用于大的有效电磁气隙,大径长比结构的飞轮电机的电磁设计。     

基于AMESim的电磁高速开关阀动静态特性研究

在分析电磁高速开关阀磁路及机液结构的基础上,采用AMESim建立了电磁高速开关阀模型,基于该模型在不同占空比及不同工作频率情况下进行了仿真,分析了PWM信号、电流、阀芯位移关系,从控制角度提出了改善电磁高速开关阀性能的思路。     

电磁推力轴承的磁场分析及磁路概念设计

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下,各种结构布置形式的电磁推力轴承系统,按整体模型进行磁场和承载力的计算分析,较清楚地揭示了它们的变化规律和影响因素。尝试将电磁推力轴承系统的磁路模拟为等效的电路网络,通过串、并联电路分析,对有限元分析结果进行了解释和归纳。据以提出若干指导电磁推力轴承系统磁路设计优化的原则建议。     

基于EDEM的电磁振动给料机参数研究

针对电磁振动给料机无法实现自动化调速加料控制的问题,对不同参数下电磁振动给料机加料性能进行了仿真分析和实验研究。首先,利用SolidWorks软件对电磁振动给料机进行了三维建模,并将其导入离散元分析软件EDEM生成了计算模型;然后,在EDEM软件中分别改变电磁振动给料机的振幅、挡板高度、振动频率、振动方向角参数,对其在不同参数下的加料过程进行了模拟仿真;最后,通过实验验证了挡板高度和振幅变化对电振机物料输送流速影响规律与软件模拟研究规律的一致性。研究结果表明:流速随振幅、振动方向角的增加呈二次曲线变化;流速随挡板高度的增加呈线性增长;流速随振动频率的增加呈二次曲线和线性阶段性变化;通过对电磁振动给料机参数的研究,为电磁振动给料机的参数化设计和自动调速加料控制提供参考。     

电磁-碰撞复合阻尼振动系统建模与实验研究

提出了一种新型电磁-碰撞复合阻尼减振方法,通过理论推导,分别建立振动系统在碰撞阻尼和电磁-碰撞复合阻尼作用下的振动力学模型。通过搭建减振实验平台,分别测得相同初始位移激励下的自由振动、加碰撞阻尼的振动以及加电磁-碰撞复合阻尼的振动曲线,验证了理论计算的正确性。实验结果表明:与无碰撞振动相比较,振动系统能够在加碰撞阻尼和加电磁-碰撞复合阻尼两种条件下加快减小振动的振幅,其中加电磁-碰撞复合阻尼条件下振幅的衰减速度最快。实验结果验证了这种新型电磁-碰撞复合阻尼能够有效的提高衰减振动的效率。     

电磁阻尼器在线消除转子不平衡振动实验

研究了利用电磁阻尼器在线消除旋转机械运行过程中产生的不平衡振动问题.在分析电磁阻尼器的在线平衡原理基础上,建立了一套电磁阻尼器-转子系统实验台.通过控制两对磁极增益电流的大小及相位,实现了在转子上施加同频的电磁平衡力,达到了消除转子本身不平衡力的目的.研究结果表明,通过对电磁力的相位和大小进行优化控制,可以使2号轴承的水平和垂直方向振动分别降低了69%和55.6%,平衡后两个测量平面的同频振动分量均未超过10μm.实验结果证明,所采用的电磁阻尼器可以在不停机的情况下,对转子进行有效在线平衡,有助于延长转子的稳定运行周期.     

基于动态电磁力的主动式动平衡测量方法的研究

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,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。讨论了该方法的基本工作原理,建立了电磁力装置的磁路模型;采用有限元建模对电磁力的可控性进行了研究,并分析了气隙、温度等因素对电磁力的影响;最后介绍了测量控制系统和控制策略。动平衡测量实验表明,该测量方法能够有效地提高大不平衡量工件的动平衡测量精度。     

磁悬浮飞轮用新型永磁偏置径向磁轴承的设计

分析了一种磁悬浮飞轮用新型永磁偏置径向磁轴承的工作原理,利用等效磁路法对该永磁偏置径向混合磁轴承进行了分析,提出了基于位移刚度以及电流刚度的永磁偏置径向混合磁轴承的设计方法,给出了具体的设计步骤和设计实例.理论分析表明,所提出的方法与现有的设计方法相比考虑了磁轴承电磁参数与控制器参数的关系,设计结果与试验结果基本吻合.设计与试验结果表明:提出的设计方法切实可行,具有一定的应用价值.     

转子绕组短路故障下不平衡电磁力计算方法

通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等效磁通计算方法。将两种方法不平衡电磁力的计算结果与有限元方法结果进行比较,指出了结果存在差异的原因。     

磁悬浮飞轮用可重复电磁锁紧装置的设计与试验

针对磁悬浮飞轮用基于机构自锁原理的可重复电磁锁紧装置,分析其原有显式电磁铁执行机构的电磁力学特性,得知其最小解锁残余力过大,若采用隐式电磁铁,可以消除解锁残余力,从而提高锁紧装置解锁可靠性。采用等效磁路法对隐式电磁铁进行磁路分析,并给出该电磁铁在执行锁紧、保持锁紧、执行解锁和保持解锁四种状态下的力学模型。利用电磁场数值分析法,对隐式电磁铁进行实例设计,并通过卫星发射过程中的正弦扫频振动和随机振动试验,检验改进后的锁紧装置对飞轮系统的保护效果。结果表明,锁紧装置的最小解锁残余力为0.25 N,远小于原有显式电磁铁方案(29.5 N),且振动测试中,飞轮定、转子的最大相对振动位移为70μm,最大位移振幅为10μm,都小于磁悬浮飞轮系统的保护间隙100μm。改进后的隐式电磁铁在提高解锁可靠性的同时,可有效地实现对飞轮系统的锁紧保护功能。     

用于钢管缺陷检测的电磁超声传感器优化设计研究

电磁铁是电磁超声传感器的重要组成部分，它与钢管构成的磁场是电磁超声传感器产生超声波的基础。本文建立磁感应强度与分子振动幅值的关系函数，用均匀实验设计对电磁超声传感器进行优化设计，实现了电磁超声传感器的小型化。实验研究证明，优化设计方法是正确的。     

对小型真空开关的改进及其应用

对原真空开关保护电路存在问题进行了分析，进而介绍了数字化保护电路，提高供电的可靠性。     

管坯电磁成形电磁力解析

电磁力计算是分析电磁成形过程的基础,通过解析推导建立管坯电磁成形电磁力的计算公式,分析各参数与电磁力幅值的对应关系,阐述轴向电磁力对成形性能和终态变形的影响。     

基于双稳态磁耦合效应的瓦级高功率电磁振动能量收集器

提出一种基于双稳态磁耦合效应的高密度电磁振动能量收集器,通过引入导磁铁心绕组对中间悬浮磁铁产生非线性磁力,可以产生双稳态势能阱实现低频段工作频带的拓宽。同时,导磁铁心与悬浮磁铁之间的强磁耦合作用能够增强线圈内部的磁通量变化进而提高输出功率。针对双稳态磁耦合振动能量收集器进行动力学建模仿真和试验测试分析,结果表明悬浮磁铁与导磁铁心之间的非线性磁耦合效应促使磁铁在两个势能阱之间进行大振幅的混沌或周期性振动,将工作频率范围拓宽至8～18 Hz。在受到加速度为4g的正弦振动直接激励时,能量收集器的输出功率为1.082 W,达到瓦级高功率输出,有望实现工业物联网传感节点的自供电,助力万物互联。