圓筒型永磁同步直線電機(jī)是一種新型電機(jī),初級線圈是直線電機(jī)的關(guān)鍵部件之一,在直線電機(jī)的生產(chǎn)過程中需要對初級線圈纏繞聚酰亞胺薄膜,目前該環(huán)節(jié)的生產(chǎn)仍然靠人工操作,針對初級線圈聚酰亞胺膜的纏繞問題,需要設(shè)計(jì)一種自動纏繞技術(shù),包括對纏繞工藝以及纏繞機(jī)的設(shè)計(jì),來解決人工纏繞的工藝難點(diǎn)。本文提出了一種自動化初級線圈聚酰亞胺膜的纏繞工藝,工藝中針對初級線圈的特殊形狀給出了三種纏繞方式:環(huán)形纏繞、交叉與O形纏繞、橫梁纏繞;并完成了初級線圈聚酰亞胺膜纏繞機(jī)設(shè)計(jì),纏繞機(jī)主要由纏繞機(jī)械手系統(tǒng)、主纏繞系統(tǒng)兩大系統(tǒng)組成。其中纏繞機(jī)械手系統(tǒng)利用裝有電磁吸盤與張力控制裝置的纏繞機(jī)構(gòu),通過多軸聯(lián)動實(shí)現(xiàn)了“機(jī)械手”模仿人手的纏膜功能。主纏繞系統(tǒng)利用主傳動系統(tǒng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與纏繞機(jī)械手系統(tǒng)共同完成了環(huán)形纏繞工藝,同時(shí)利用主軸與尾軸漲緊機(jī)構(gòu)解決了相同極距下的初級線圈的進(jìn)給問題。根據(jù)生產(chǎn)工藝中對于纏繞聚酰亞胺膜的疊加均勻性的要求,本文進(jìn)行了主傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析了造成系統(tǒng)運(yùn)動誤差的原因,并詳細(xì)計(jì)算主傳動系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)角誤差。根據(jù)張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,建立張力控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,通過求解微分方程,得到張力控制系統(tǒng)固有特性。利用Workbench對張力控制系統(tǒng)模態(tài)分析,得到系統(tǒng)模態(tài)頻率與主振型,與理論值比較,驗(yàn)證了理論計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)對纏繞機(jī)械手的最大允許張力的張力控制系統(tǒng)模態(tài)分析,避免發(fā)生共振。利用MATLAB中simulink單元建立張力控制模型,并對模型進(jìn)行模糊PID控制仿真,得到了張力與時(shí)間的關(guān)系圖,證明PID控制算法達(dá)到了張力控制系統(tǒng)的精度要求。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM359.4
【部分圖文】：

圖 1-1 圓筒型同步永磁直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖級線圈由零號無氧銅纏繞而成，采用雙層分?jǐn)?shù)的單匝線圈呈環(huán)形餅狀，初級線圈外纏繞有多結(jié)后，保證初級線圈的絕緣性能，三個(gè)互為 1初級繞組整體為圓筒形狀。鐵芯也呈圓筒狀，，直線電機(jī)中主要利用其良好的導(dǎo)磁性能，將為支撐作用。初級繞組組成，其位置位于初級繞組的兩端，起來。而對于初級繞組則需要初級線圈按照一排布方式，軸向上均勻排布，確保三個(gè)初級線電后產(chǎn)生的電磁力也對稱，繼而使得動子部分。由動子芯軸、動子滑套、磁鋼等組成，動子芯

動子滑套的原因。直線電機(jī)中磁鋼主要的材料為釹鐵硼，釹鐵硼經(jīng)充磁后不易退磁，磁鋼外表面是由激光焊接而成 45 鋼表面，其同組成磁鋼[26]。線圈簡介圈是由傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子演變而來，在直線電機(jī)中的單節(jié)初級每節(jié)初級線圈由 12 匝環(huán)型餅狀線圈構(gòu)成，單匝線圈由銅扁線纏繞，根據(jù)直線電機(jī)的運(yùn)行原理，需保證相鄰兩匝線圈的磁場方向相中比鄰的兩匝線圈纏繞方向相反，整個(gè)初級線圈由一根銅扁線按纏繞成型，所以在兩匝線圈之間會存在連接兩匝線圈的銅扁線橫號無氧銅(TU0)銅扁線繞制而成，繞制前銅扁線已經(jīng)包裹一層聚酰線電機(jī)的高溫、高電壓的工況，所以還需在初級線圈成型后再纏，保證其具有高絕緣性能。如圖 1-2 所示為初級線圈結(jié)構(gòu)示意圖

工藝?yán)p繞成型，所以在兩匝線圈之間會存在連接兩匝線圈的銅扁線橫梁零號無氧銅(TU0)銅扁線繞制而成，繞制前銅扁線已經(jīng)包裹一層聚酰亞于直線電機(jī)的高溫、高電壓的工況，所以還需在初級線圈成型后再纏繞膜，保證其具有高絕緣性能。如圖 1-2 所示為初級線圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖 1-2 初級線圈個(gè)夾角互為 120 度的初級線圈組合成為三相初級線圈繞組，三個(gè)初級線整體呈圓筒型。如圖 1-3 所示為三相初級線圈繞組。

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本文編號：2834920