机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
3期
78-91
,共14页
逆变器%电主轴%机电耦合%软起动
逆變器%電主軸%機電耦閤%軟起動
역변기%전주축%궤전우합%연기동
inverter%motorized spindle%electromechanical coupling%soft starting
电主轴实现快速平稳起动对缩短加工辅助过程,提高加工效率,降低系统冲击非常重要.针对现有电动机起动性能分析计算方法的不足,如传统基于等效电路的起动电流迭代法不能反映出起动电流和起动转矩的动态变化,且在降压降频条件下迭代不收敛,不适合研究电主轴的软起动;有限元计算效率较低,工程上不实用;基于电动机模型和Park变换的动力学分析方法仅考虑电动机本身,不足以真实反映电主轴系统降压降频软起动性能.提出基于机电耦合动力学模型的电主轴系统降压降频软起动特性分析方法.采用提出方法研究磨用电主轴系统降压降频软起动过渡过程机电耦合机理,分析磨用电主轴系统机电参数对起动电流、起动转矩、脉动转矩等的影响,并在电主轴试验台上进行起动性能试验.揭示机电耦合物理机理.提出通过优化逆变器工作参数、电动机电磁设计参数和砂轮机械参数抑制机电耦合振动,提高系统软起动平稳性,缩短起动时间的具体策略.通过仿真与试验证实了提出方法的正确性和有效性.
電主軸實現快速平穩起動對縮短加工輔助過程,提高加工效率,降低繫統遲擊非常重要.針對現有電動機起動性能分析計算方法的不足,如傳統基于等效電路的起動電流迭代法不能反映齣起動電流和起動轉矩的動態變化,且在降壓降頻條件下迭代不收斂,不適閤研究電主軸的軟起動;有限元計算效率較低,工程上不實用;基于電動機模型和Park變換的動力學分析方法僅攷慮電動機本身,不足以真實反映電主軸繫統降壓降頻軟起動性能.提齣基于機電耦閤動力學模型的電主軸繫統降壓降頻軟起動特性分析方法.採用提齣方法研究磨用電主軸繫統降壓降頻軟起動過渡過程機電耦閤機理,分析磨用電主軸繫統機電參數對起動電流、起動轉矩、脈動轉矩等的影響,併在電主軸試驗檯上進行起動性能試驗.揭示機電耦閤物理機理.提齣通過優化逆變器工作參數、電動機電磁設計參數和砂輪機械參數抑製機電耦閤振動,提高繫統軟起動平穩性,縮短起動時間的具體策略.通過倣真與試驗證實瞭提齣方法的正確性和有效性.
전주축실현쾌속평은기동대축단가공보조과정,제고가공효솔,강저계통충격비상중요.침대현유전동궤기동성능분석계산방법적불족,여전통기우등효전로적기동전류질대법불능반영출기동전류화기동전구적동태변화,차재강압강빈조건하질대불수렴,불괄합연구전주축적연기동;유한원계산효솔교저,공정상불실용;기우전동궤모형화Park변환적동역학분석방법부고필전동궤본신,불족이진실반영전주축계통강압강빈연기동성능.제출기우궤전우합동역학모형적전주축계통강압강빈연기동특성분석방법.채용제출방법연구마용전주축계통강압강빈연기동과도과정궤전우합궤리,분석마용전주축계통궤전삼수대기동전류、기동전구、맥동전구등적영향,병재전주축시험태상진행기동성능시험.게시궤전우합물리궤리.제출통과우화역변기공작삼수、전동궤전자설계삼수화사륜궤계삼수억제궤전우합진동,제고계통연기동평은성,축단기동시간적구체책략.통과방진여시험증실료제출방법적정학성화유효성.