液电混合直线驱动系统耦合特性及位置控制

液压系统与电-机械系统是广泛应用于航空航天、工业、非道路移动机械等领域的两种不同驱动方案.在实际中,两者通常单独使用,电.机械驱动方案能效高,但承载能力弱,液压驱动方案功率密度大、动态响应快,但能量效率低.为此,结合两个驱动方案优点,集成设计电-机械执行器与液压缸,构建一种新型液电混合直线驱动系统,分析系统工作原理及两...     

液电混合半主动驱动机械臂储能系统设计及仿真

针对传统工程装备机械臂重力势能浪费及运行特性差等问题,提出利用高功重比液压缸辅助小功率电机械执行器驱动机械臂的液电混合半主动驱动系统.其中,电机械执行器主动控制机械臂运行,改善运行特性;液压缸与蓄能器连接,构成储能平衡系统,用于平衡机械臂自重,回收利用重力势能.根据电机械执行器与液压缸不同组合方式,提出3种驱动方案,以...     

液电混合挖掘机液压系统运行特性液电联合仿真分析

利用动力学方法为挖掘机的运行结构建立相应的分析模型,以某20T液压挖掘机的设备参数作为参考依据,建立了整机模型与液压系统运行模型,通过SimulationX仿真软件测试了液压挖掘机铲斗与斗杆结构的运行过程.仿真结果得到:铲斗在初期阶段发生外伸还是被回收到初始所在的位置,到达斗杆内收阶段时发生了速度的明显波动,但幅度较小...     

电-液混合驱动曳引电梯特性及能效分析

电梯作为高层建筑运输人及货物的设备,自发明至今一直为人们的出行提供便捷;但诸多研究表明电梯能耗占高层建筑总能耗的20%左右,尤其是在能源供需矛盾日益突出的今天,电梯能耗已成为制约其发展和应用的主要问题。为降低电梯能耗,达到电梯节能运行的目的,结合曳引电梯的结构特点、运行特性及能耗特性,提出并设计一种新型的电-液混合驱动高能效曳引电梯节能系统。对传统电梯的运行特性进行分析,进而对提出的新型节能原理进行分析。建立曳引电梯能耗的仿真模型,并对传统电梯和节能电梯运行过程中的能耗进行仿真分析,仿真结果表明新型节能系统的节能效果明显。搭建电梯节能综合试验平台,通过在高层建筑进行能耗试验,验证仿真模型的准确性,试验结果表明新型节能系统的节能效率约为10%~14%。本文的研究成果不但是曳引电梯节能方面的发展方向之一,而且在其他垂直提升机械中也具有较好的应用前景。     

智能芯片实现高能效电驱动输送

技术上很简单,可这种简单里的潜力却值得去发掘,而且也能带来真正的增值。采用Lenze（伦茨）公司的SmartMotor（智能电机）就可以成功地实现这一点,因为这种方案能为电机增添电驱动控制技术上的优势。用户也可以从中大获好处,不仅电机种类少,而且用途广泛而灵活,采用无电压无接触式启动,操作非常简单。     

直线驱动电静液作动机理的研究

正多电技术成为了飞机未来发展的一大趋势,是当下研究的热点,功率电传电静液作动系统是其核心技术之一。目前已有的或是正在研发的电静液作动器,主要采用旋转伺服电机驱动轴向柱塞泵的架构作为核心能源。轴向柱塞泵属于传统的液压部件,其最初设计的应用是为液压系统提供能源,并不是用作伺服系统的传动部件,因此虽结构成熟,但却相当复杂。如此复杂的结构作为伺服控制系统的传动环节,存在着摩擦磨损限制使用寿命、惯性较大限制响应速度,结构复杂难以余度配     

机电液混合驱动直线执行器构型设计与性能测试

针对阀控液压缸节流损失大,电机械执行器带载能力弱的问题,通过液压缸活塞与电机械执行器螺母刚性连接的方式,将两类执行器集成为新型的机电液混合驱动直线执行器,主要由电机械驱动机构和液压驱动机构组成。电机械驱动机构用于执行器运动控制,液压驱动机构具有功率放大功能,用于提高执行器带载能力。研究中,活塞杆设计为中空结构用于长行程丝杠的安装,活塞上增设有通油孔用于油液的快速流通。通过密封设计,将活塞两侧设计为可充高压油液的容腔,采用ANSYS Workbench有限元软件对新型执行器零部件进行强度校核。最后,制造执行器试验样机并构建性能测试平台,测试结果表明,设计的机电液混合驱动直线执行器密封效果良好,运动过程中启制动平稳,具有良好的速度与位置控制特性;执行器液压驱动机构增力效果显著,且节流损失较小。所提机电液混合驱动直线执行器融合了液压驱动和电机械驱动的优点,为实现高能效高功率密度直线驱动提供了一种新的思路。     

混合动力地下铲运机驱动系统控制设计

针对混合动力地下铲运机驱动控制系统及控制策略进行设计,对可能出现的特殊工况提出有效的解决方案,使得铲运机驱动系统能够适应各种工况。首先分析了地下采矿铲运机L型循环工况,提出利用超级电容器作为储能单元的串联式混合动力铲运机驱动系统结构。完成混合动力驱动系统中各主要部件的选型,并分析制定针对地下铲运机循环工况的混合动力驱动系统四种工作模式及功率流向。在此基础上,设计制定针对混合动力铲运机的驱动系统控制策略。以传统线束和CAN通信相结合的方式对混合动力铲运机电控系统进行设计。利用混合动力铲运机试验台架,对混合动力驱动系统进行试验与调试。结果表明混合动力铲运机驱动系统控制策略的有效性和合理性,可以作为同类设计的参考依据。     

液电混合驱动液压挖掘机动臂特性及能效研究

液压挖掘机作业时,动臂频繁升降,举升过程中工作装置集聚的大容量重力势能,在下降时经控制阀转换为热能耗散掉,不仅造成非常大的能量损失,也使油液温度快速升高,需附加额外的冷却装置进行散热,油温的升高也常常引发液压系统故障。为此,提出电动缸为主、液压缸-蓄能器组合为辅的液电混合动臂驱动解决方案。动臂下降时,工作装置的重力势能转化为液压能存储在蓄能器中;动臂举升时,存储在蓄能器的液压能驱动液压缸辅助电动缸驱动动臂,电动缸仅需驱动惯性载荷和物料重力。在研究中,建立了液电混合驱动动臂的试验样机,对其运行特性和能效特性进行了试验测试。结果表明,较无重力势能回收的进出口独立控制系统,相同工况下,液电混合驱动方式降低能耗达72.7%,显著提升了挖掘机动臂举升系统的能量效率。     

直线电机驱动水液压柱塞泵运动规划及仿真分析

水液压柱塞泵是水液压系统的关键元件,由于水介质的理化特性差异导致其泄漏、摩擦磨损、腐蚀、气蚀等现象比油压柱塞泵严重,为解决传统斜盘式水液压柱塞泵流量脉动大的问题,提出了一种新型的直线电机驱动水液压柱塞泵结构。通过研究恒流量直线电机驱动柱塞泵的可行运动规划,选取了直线电机以三角波间隔T/4相位差的运动方案,以实现双直线电机双作用水压柱塞泵实际输出较小的流量脉动。应用AMESim软件,构建了两种不同配流方式的双直线电机双作用柱塞泵系统的仿真模型。仿真发现,柱塞配流电机柱塞泵相比阀配流,其压力和流量脉动很小,其压力脉动幅度小于2%,流量脉动率仅为0.008。     

EMA伺服驱动系统控制性能的仿真研究

在阐述了机电作动器（EMA）的结构和工作原理的基础上,对其永磁同步电机（PMSM）部分和机械传动部分分别建立非线性模型,然后分析了电流解耦对整个EMA系统性能的影响,并利用MATLAB/Simulink建立了基于两种电流调节器的EMA伺服驱动系统仿真模型。最后,通过两个模型仿真结果的比较,验证了PMSM的电流解耦有助于提高EMA的位置伺服响应速度和响应精度。     

固液混合灌装机构设计及运动仿真分析

本文设计了一种适合固液混合物料的灌装机构,通过仿真软件对往复式隔膜泵曲柄连杆机构进行了运动特性分析,从而得出载荷、力与位移等曲线图;另外,隔膜作为隔膜泵的核心部件,由于在工作过程中受力频繁,直接影响泵的整体性能及灌装精度与质量,对其自身使用寿命及运行也起着很关键的作用。在对隔膜的有限元分析过程中,通过应力云图及形变图得知隔膜工作时的最大应力点处于隔膜中心位置,同时也是产生最大位移的位置,并提出了三种方法对隔膜的结构进行优化。     

基于单片机的大间隙磁力驱动系统控制电路设计及仿真

基于非接触磁齿轮驱动研究,提出一种主动磁极静止式大间隙磁力驱动方式.针对这种新型的磁力驱动方式,设计了基于SCM(单片机)的斩波恒流功率放大磁场驱动系统控制电路,并进行了电路输出模拟仿真,实现了主动磁极静止式磁力驱动,有效地减小了感性线圈对电流的阻碍作用,实现了驱动电路的恒流输出,提高了系统高频响应能力,使驱动系统在大间隙、高转速情况下也具较强的驱动能力,同时具有良好的正反转和调速性能.     

液电混合装载机行走驱动系统动能回收与再利用

装载机装卸作业过程中,行走系统频繁启制动,带来系统能耗高且驱动电机装机功率大的问题。提出一种液电混合装载机行走节能系统,阐述了其工作原理并设计了液压再生制动策略和能量辅助启动策略以协调电机和液压泵/马达的动力总成部件,在Simulation X中建立了仿真模型。结果表明,此方案有效回收和再利用了装载机行走的制动动能,驱动电机的峰值功率降低约39%,一次完整作业能量消耗减少约29%。     

混合驱动内联系传动链的建模及仿真

建立基于混合驱动的内联系传动链动态模型,并进行数字仿真。利用伺服电机作为执行机构对于传动链的可调整部分施加补偿运动,从而使得末端件的实际速度接近其理想速度。建立传动链的动态模型后,利用MATLAB的Simulink工具进行了计算机建模及仿真。以滚齿机主传动系统作为仿真对象,对齿数为38、50的齿轮切削过程的速度变化情况进行数字仿真。结果证实了这种混合驱动内联系传动链是可行的,其传动误差与末端件的运动检测传感器误差是等量值的。     

插电式混合动力汽车电驱动系统的可靠性分析

对插电式混合动力汽车(简称PHEV)维修记录数据进行统计分析,建立了基于威布尔分布的电驱动系统各子系统的故障模型及系统的竞争风险模型,掌握其故障率发展规律。在此基础上提出基于相对失效率及系统变故障率特性的可靠性分配方法,对插电式混合电驱动系统进行可靠性分配;并分析各子系统的故障原因,确定其权重排序,找到混合电驱动系统可靠性改进设计的关键单元,提出可靠性增长的措施。     

双永磁轮直线驱动装置的磁力特性仿真分析

双永磁轮非接触永磁力直线驱动装置是一种依靠永磁力进行长距离直线传动的磁力驱动装置。双永磁驱动轮与铁质导轨齿条之间没有直接的表面接触,通过控制伺服电机带动永磁驱动轮转动,依靠永磁体对铁质导轨齿条凸齿产生的磁力实现装置的直线驱动。首先,根据双永磁轮磁力驱动装置的结构建立磁力数学模型;其次,利用有限元方法对驱动装置的水平驱动力和竖直干扰力进行仿真分析,将仿真结果与单永磁轮驱动装置的仿真结果进行对比分析。对比分析的结果说明,双永磁轮非接触永磁力直线驱动装置不仅消除了纵向竖直干扰力的干扰,增大了驱动装置的水平驱动力,同时消除了驱动装置在驱动过程中的反向间隙,使导轨在水平方向受力平衡,大大提高了驱动装置的驱动效率。     

永磁电励混合励磁直线同步电机磁场的有限元分析

介绍了两种新型的永磁电励混合励磁直线同步电机的结构与特点。然后运用ANSYS8．1软件包对两种型式的直线电机进行了气隙磁场的分析,给出了磁场分布和电磁推力的分析结果。最后,与实物模型的试验结果进行了对照。     

混合驱动平面3-RRR机构的免奇异分析及仿真

针对当前研究混合驱动机构主要集中在平面二自由度机构的现状,提出将3-RRR机构用作混合驱动机构的设想。通过对3-RRR机构奇异位形的分析,基于平面单闭环连杆机构的可装配性,提出该机构避免正向奇异位形的几何条件。之后结合曲柄条件建立了运动学模型。通过ADAMS的仿真证实了该几何条件的有效性,也说明将3-RRR机构用作混合驱动机构是完全可行的。