一种贴片式永磁调速装置的性能分析与计算

介绍永磁调速装置的机械结构与工作原理,建立了数学模型,并根据数学模型建立三维磁场模型。对贴片式和嵌入式永磁调速装置模型进行静态和动态磁场仿真,结果表明:贴片式永磁调速装置在工作性能上优于嵌入式。     

抗静电聚甲醛的制备及性能

以聚乙二醇/季铵盐基甲基丙烯酸酯共聚物(DC3)为复合抗静电剂,乙烯–丙烯酸甲酯–乙酸乙烯酯无规三元共聚物(AX8)为增容剂,通过熔融挤出制备永久型抗静电改性聚甲醛(POM)材料。分别研究了DC3和AX8含量对POM表面电阻率和体积电阻率及力学性能的影响。结果表明,当DC3质量分数为1%,AX8质量分数为5%时,POM的表面电阻率降到2.7×10~9Ω,体积电阻率降到4.2×10~(10)Ω·cm,拉伸和弯曲强度略有下降,断裂伸长率略有提高,冲击强度则比纯POM提高了25.35%,且水洗30 d后,抗静电性能和力学性能均未发生明显的变化,达到了POM抗静电标准要求。     

基于PLC的纤维挂纱机构控制系统设计

针对纤维缠绕工艺中对挂纱与剪纱工序自动化的需求,设计了一种以西门子S7-200型PLC为控制核心的纤维挂纱机构控制系统。依次对自动挂纱机构的基本结构组成以及工作原理进行了详细介绍,分析了自动挂纱工序的工作流程,分配了相应I/O点。完成了对挂纱控制系统软件的整体设计,并针对自动工作方式中气动控制、自由口通讯以及步进电机的控制进行了深入探讨;完成了自由口通讯的初始化以及步进电机速度轨迹曲线的设计,同时列出了相应示例程序。     

动圈式直线电机的高响应特性研究

针对常规电机在输出电磁力、响应时间和响应速度等特性上的不足,基于线圈组合变换的电感和电阻对时间常数和电流的影响,对动圈式直线电机的载流线圈采用分割与组合变换的方法,对其响应时间、输出位移、输出电磁力和加速度进行了数学建模和仿真分析。结果表明:在单位阶跃信号输入下,均匀分割的线圈组件通过并联设计,其位移的阶跃响应由14.6 ms以上减小到9.94 ms以内,响应速度至少增加了1倍,电磁力由原来的10.8 N增加到93.2 N,加速度也提高了8倍。     

基于AMESim的风力发电机的液压马达启动特性的研究

兆瓦级大型风力发电机的偏航系统通常采用电机驱动,但是偏航速度和电机速度相差较大,造成减速机的尺寸大、质量大、安装维护比较复杂;另外还存在偏航电机启动电流大、偏航负载变化频繁、偏航位置不易精确控制的问题。针对以上问题,提出液压马达的比例系统控制方案,建立了液压马达的数学模型,利用AMESim软件对液压马达的启动、工作过程中转动惯量、负载扭矩、阻尼系数进行研究;采用阶跃信号对液压马达进行仿真,对仿真结果进行分析,验证理论的合理性和可行性。结果表明:液压控制方案在降低偏航减速比、减轻减速机尺寸和质量、提高偏航位置控制精度方面具有独特的优势。     

管片拼装机比例阀控液压马达系统特性研究

以管片拼装机液压马达回转系统为背景,对比例阀控液压马达系统进行数学建模,并利用Simulink仿真软件对比例阀控液压马达回路进行PID控制的动态特性研究,以对管片拼装机比例阀控液压马达系统进行优化分析。仿真结果表明:当K_P=20、K_I=0.01、K_D=0.01时,管片拼装机回转系统动态响应速度快,控制精度高,超调量小,能够满足管片拼装机功能要求,同时为管片拼装机比例阀控马达系统的优化提供理论依据。     

基于超声波悬浮支撑的高速电机的设计

设计了利用单项支撑转子超声波悬浮的高速电机,采用压电换能器、永磁同步电机主轴,换能器辐射端面与主轴悬浮支撑帽均采用锥度相同的圆锥形结构,以保证主轴高速旋转时高度自动定心。测试结果表明:当超声波电源输出功率在500 W时,主轴转速达到20 000 r/min以上,悬浮间隙超过100 nm,大于两接触面粗糙度总和,主轴运转平稳,无接触摩擦噪声,不存在电磁耦合所导致的转矩波动和径向振动问题。     

Design of a transverse-flux permanent-magnet linear generator and controller for use with a free-piston stirling engine

Transverse-flux with high efficiency has been applied in Stirling engine and permanent magnet synchronous linear generator system, however it is restricted for large application because of low and complex process. A novel type of cylindrical, non-overlapping, transverse-flux, and permanent-magnet linear motor(TFPLM) is investigated, furthermore, a high power factor and less process complexity structure research is developed. The impact of magnetic leakage factor on power factor is discussed, by using the Finite Element Analysis(FEA) model of stirling engine and TFPLM, an optimization method for electro-magnetic design of TFPLM is proposed based on magnetic leakage factor. The relation between power factor and structure parameter is investigated, and a structure parameter optimization method is proposed taking power factor maximum as a goal. At last, the test bench is founded, starting experimental and generating experimental are performed, and a good agreement of simulation and experimental is achieved. The power factor is improved and the process complexity is decreased. This research provides the instruction to design high-power factor permanent-magnet linear generator.     

超声电机直驱的电动物镜控制方法

针对超声电机直接驱动的显微镜物镜为满足系统整体结构紧凑、快速和准确定位的需求,采用小型光电耦合器设计了位置检测传感器,配合遮挡片实现了物镜位置和物镜转换器运动方向的检测。采用传统比例-积分-微分控制(proportion-integral-derivative control,简称PID)和模糊控制提出了并行切换控制策略,将两者结合建立了宏微相融合的预测控制方法,实现了物镜转换器的高精度、快速切换控制。在嵌入式控制系统中实现了所设计的控制算法和策略,并进行了物镜自动切换控制实验。实验结果显示,采用笔者提出的定位结构和控制方法,电动物镜转换器的重复定位误差小于0.015°,定位时间小于3s,满足自动显微镜系统中对电动物镜转换器重复定位精度的要求。     

PLC与MCGS在电机监控中的应用研究

采用PLC与MCGS相结合的方式,监控电机转速和电流,增强了伺服控制系统的可视化程度。实践表明,该方法实时监控天线运行状态,效果明显。