【摘要】：偏心轉子的自同步現(xiàn)象是振動機械中著名的現(xiàn)象,它為振動機械的發(fā)展開拓了新的空間。自從發(fā)現(xiàn)機械系統(tǒng)的振動同步現(xiàn)象以來,自同步振動系統(tǒng)的機電耦合特性的研究已經有了近半個世紀的歷史,國內外振動同步理論學者對自同步振動理論的發(fā)展做出了卓越的貢獻,積累了大量的有價值的研究成果�，F(xiàn)如今,振動機械已廣泛的運用到現(xiàn)實生活中。但是,從振動同步理論的發(fā)展過程來看,到現(xiàn)階段,所建立的理論基礎大多以雙偏心轉子相位為參數(shù),而對四個偏心轉子相位為參數(shù)的研究很少。 而在生產實際過程中,四機同步振動系統(tǒng)具有很多突出的有利于生產實際的優(yōu)點,因此,利用機電耦合理論,進一步研究振動同步系統(tǒng)的動力學特征,發(fā)展、加深自同步振動理論,建立遠共振系統(tǒng)的同步理論,為此類機械系統(tǒng)的設計和調試提供理論依據(jù)來指導生產實際,具有非常重要的理論研究意義和工程實際應用價值。 本文主要研究了四機驅動振動系統(tǒng)的自同步理論,主要完成了以下幾個方面的工作： (1)對慣性系統(tǒng)中偏心轉子的受力情況進行了分析,運用位移矢量坐標求得系統(tǒng)動能、勢能和能量逸散函數(shù),并代入拉格朗日方程,得出了同向回轉和反向回轉四機驅動振動系統(tǒng)的數(shù)學模型。 (2)運用機電耦合理論,研究了同向回轉和反向回轉四機驅動振動系統(tǒng)的自同步理論。首先,利用異步電動機電壓同步坐標系,導出了電動機穩(wěn)態(tài)運行時電磁轉矩與轉速的關系；其次,以四轉子的平均轉速擾動系數(shù)和相位差轉速的擾動系數(shù)為變量,通過耦合動力學分析,導出了自同步振動系統(tǒng)的頻率俘獲的方程,給出了實現(xiàn)頻率俘獲的條件,得到了系統(tǒng)俘獲頻率和四偏心轉子相位差計算的非線性方程組；最后,利用李亞普諾夫穩(wěn)定性準則和勞斯胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù),得出了系統(tǒng)同步的穩(wěn)定條件。 (3)根據(jù)理論分析,得出自同步振動系統(tǒng)頻率俘獲力矩的特征：系統(tǒng)的俘獲力矩會隨著偏心轉子的相位差角的增大而增大,會隨著它的減小而減小,并且以阻力矩的形式作用在相位超前的轉子上,限制其轉速的增大,以驅動力矩形式作用在相位滯后的轉子上,限制其轉速的降低；當系統(tǒng)進入同步穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)時,系統(tǒng)俘獲力矩對系統(tǒng)不做功。 (4)創(chuàng)造性地提出了運動選擇理論,對四電機驅動振動系統(tǒng)進行了耦合動力學分析,解釋并解決了四電機驅動的振動篩四個偏心轉子相位差兩兩成π的問題,成功解決了四電機驅動系統(tǒng)自同步及其穩(wěn)定性的問題。 (5)通過計算機仿真,證明了上述理論分析結果的正確性。
【圖文】：

根據(jù)李亞普諾夫系統(tǒng)穩(wěn)定性判別準則和勞斯胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)得到系統(tǒng)穩(wěn)定性條件。2.1同向回轉四機驅動振動系統(tǒng)的數(shù)學模型圖2.1表示的是同向回轉四機驅動平面運動振動系統(tǒng)的力學模型。該系統(tǒng)是由三個質體組成，分別是MRF、ARFI和ARFZ。系統(tǒng)共有九個自由度，分別是x，夕，班，夢1，夢2，媽l，媽2，熱1

圖2.2同向回轉四機驅動振動系統(tǒng)簡化后的力學模型.2.2Thesimlifieddynamiealmodelofthevibratingsystemwithfoureceentricrunnersinthesamdireetion們在系統(tǒng)質心建立坐標Oxy，當系統(tǒng)產生振動后，坐標Oxy平移到Gx丫，系角后坐標變換為Gx丫，在分別距G點10，和102處建立坐標系認戈y，，，角戲代表在坐標系Gx丫中的偏角，角八代表質體ARFZ在坐標系Gx丫中的偏角，角只ARFI在坐標系olx加廠的初始安裝角，角叢代表質體ARFI在坐標系02對對的初。們定義四個偏心轉子的相位角分別為:在質體ARFI上，從左至右分別11，，在質體ARFZ上，從左至右分別為21，22。在質體ARFI上，電機質心到質體離我們定義為l，，同樣，在質體ARFZ上，電機質心到質體質心的距離我們定義為轉子的轉動半徑用芍表示。是，在坐標oix加廠中，偏心轉子的位移可以表示為
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH113.1

【參考文獻】

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1 聞邦椿,關立章;平面雙質體自同步振動機的同步理論[J];東北工學院學報;1979年02期

2 聞邦椿,關立章;空間單質體與雙質體自同步振動機的同步理論[J];東北工學院學報;1980年01期

3 張?zhí)靷b,鄂曉宇,聞邦椿;振動同步系統(tǒng)中的耦合效應[J];東北大學學報;2003年09期

4 聞邦椿,趙春雨,宋占偉;機械系統(tǒng)的振動同步、控制同步與復合同步[J];工程設計;1999年03期

5 葉廷東;鐘日鋒;解生冕;;動態(tài)參量最大值檢測保持儀表的設計[J];測控技術;2006年03期

6 劉福才,張學蓮,劉立偉;多級電機傳動系統(tǒng)同步控制理論與應用研究[J];控制工程;2002年04期

7 聞幫椿;關立章;;自同步振動機的同步理論與調試方法[J];礦山機械;1979年05期

8 厲吉文，張明軍，潘貞存;介紹幾種實用檢測電路[J];山東電子;1999年01期

9 聞邦春;激振器偏移式自同步振動機運動規(guī)律的研究[J];應用力學學報;1985年03期

10 馬忠軍;劉曾榮;張剛;;離散系統(tǒng)的廣義同步[J];應用數(shù)學和力學;2007年05期

本文編號：2683501