自從上世紀(jì)中葉,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)自同步振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電耦合特性進(jìn)行了大量的研究,并且得到了許多關(guān)鍵性的研究成果,應(yīng)用于人類的生活、生產(chǎn)和實(shí)踐中。但振動(dòng)同步理論的研究對(duì)電動(dòng)機(jī)特性涉及比較少,而且對(duì)于轉(zhuǎn)子的慣量耦合分析也較少,且僅能討論電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及阻力系數(shù)相同的情況。而在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中,即使相同型號(hào)的同一批電動(dòng)機(jī),其參數(shù)差異也在所難免。因此,利用機(jī)電耦合理論,進(jìn)一步研究振動(dòng)同步系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特征,發(fā)展自同步振動(dòng)理論,為此類機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),具有重要的理論研究意義和工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 根據(jù)上述自同步理論,提出一種新型的平面振動(dòng)輸送機(jī)結(jié)構(gòu),其特征沿著單向振動(dòng),當(dāng)輸送物料產(chǎn)生堆積時(shí),可以靠偏心轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力所產(chǎn)生的激振力來(lái)使其靠單項(xiàng)的振動(dòng)將堵塞物拋起,消除堵塞現(xiàn)象,免除人工清除,提高輸送效率,明顯優(yōu)化于以往的平面振動(dòng)輸送機(jī),且系統(tǒng)的同步穩(wěn)定性更好。 本文主要研究了雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的自同步理論,主要完成了以下幾個(gè)方面的工作： (1)利用拉格朗日方程建立了平面雙質(zhì)體振動(dòng)輸送機(jī)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。 (2)運(yùn)用機(jī)電耦合理論,研究了平面雙質(zhì)體振動(dòng)輸送機(jī)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的自同步理論。首先,利用異步電動(dòng)機(jī)電壓同步坐標(biāo)系,導(dǎo)出了電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型；其次,以兩轉(zhuǎn)子的平均旋轉(zhuǎn)頻率和相位的瞬時(shí)波動(dòng)系數(shù)為變量,通過(guò)耦合動(dòng)力學(xué)分析,導(dǎo)出了自同步振動(dòng)系統(tǒng)的頻率俘獲的方程,并提出“俘獲力矩”的概念,給出了實(shí)現(xiàn)頻率俘獲的條件,得到了系統(tǒng)俘獲頻率和兩偏心轉(zhuǎn)子相位差計(jì)算的方程；最后,利用Routh-Hurwitz準(zhǔn)則,得出系統(tǒng)同步的穩(wěn)定性條件及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)振動(dòng)同步傳動(dòng)的條件。 (3)根據(jù)理論分析,得出平面雙質(zhì)體振動(dòng)輸送機(jī)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)頻率俘獲力矩的特征即系統(tǒng)頻率俘獲力矩與sin(2α)之積的一半,以阻力矩形式作用在相位超前的轉(zhuǎn)子上,限制其轉(zhuǎn)速的增大,而另一半以驅(qū)動(dòng)力矩形式作用在相位滯后的轉(zhuǎn)子上,限制其轉(zhuǎn)速的降低；當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入同步穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)俘獲力矩對(duì)系統(tǒng)不做功。 (4)對(duì)兩激振器耦合動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析,包括系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)對(duì)稱系數(shù)的分析和影響同步穩(wěn)定性因素的分析。 (5)通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真,給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步的區(qū)域和同步穩(wěn)定的范圍,并證明了上述理論分析結(jié)果的正確性。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH22
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 同步理論的研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)械振動(dòng)同步國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 控制振動(dòng)同步國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 平面雙質(zhì)體反向回轉(zhuǎn)自同步振動(dòng)機(jī)
    2.1 平面雙質(zhì)體反向回轉(zhuǎn)工作機(jī)構(gòu)
    2.2 建立系統(tǒng)的坐標(biāo)系
    2.3 用能量法建立系統(tǒng)的微分方程
    2.4 異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
    2.5 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)偶合的頻率俘獲
        2.5.1 系統(tǒng)頻率俘獲的條件
        2.5.2 系統(tǒng)同步的穩(wěn)定性
    2.6 兩激振器偶合動(dòng)力學(xué)分析
    2.7 本章結(jié)論
第3章 平面雙質(zhì)體雙機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算與仿真
    3.1 平面雙質(zhì)體雙機(jī)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算
    3.2 系統(tǒng)頻率俘獲能力和動(dòng)態(tài)對(duì)稱性分析
    3.3 同步穩(wěn)定性范圍
    3.4 計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果
    3.5 本章結(jié)論
第4章 結(jié)論
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝

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本文編號(hào)：2864117