超声本溪矿用变压器模型分析的研究

编辑：本溪矿用变压器厂家 日期：2019-01-11 人气：345

　　随着现代科学技术的迅速发展，电子设备、精密仪器光学系统以及各种工厂、办公自动化设备要求小型化、精密化环保化，对微电机控制系统提出了越来越高的性能指标要求（如：低速大转矩、快速精密定位良好的电磁兼容低噪声甚至静音设计等）传统驱动控制系统主要依靠电机驱动，如要获得定位控制系统所要求的低速大转矩，就必须使用减速传动机构，这不仅增加了机械部件的复杂性和系统体积、重量，而且减速齿轮对驱动系统的反冲效应、对进给量的放大效应等都严重影响系统的其它性能，严重阻碍了系统中控制的快速性和精确性多年来，为解决这一“瓶颈”，科技界和工业界就一直致力于寻求各种更为适宜的直接驱动方式，以满足各种装置小型化和精密化的要求，超声本溪矿用变压器恰好弥补传统电磁式电机在驱动控制系统应用中的不足20世纪80年代发展起来的一种直接驱动电机，由于其性能卓越，应用前景广泛，备受人们重视，它已成为当前机电控制领域的一个研究热点，并列入国家“十五”规划长期以来，超声本溪矿用变压器及其驱动控制器的研究大多通过Cd表示由压电陶瓷介电性引起的夹持电容，Lm为表示定子质量效应的等效电感，Cm为代表定子弹性效应的等效电容，Rm为表示定子内机械损耗的等效电阻，参数可以通过对定子阻抗特性的考虑转子效应的定子单相等效电路超声本溪矿用变压器定转子接触界面的摩擦驱动转子预压力、负载转矩等都可以通过相应的电路元件组合到压电振子等效电路的负载分支中，从而构成代表整个考虑实际影响因素的单相等效电路本溪矿用变压器系统的等效电路通过性能参数实验结果与模型仿真结果的对比反推，能够确定电路中的参数，得到实际本溪矿用变压器的等效电路，用于驱动电路的设计和仿真环境下控制技术的研究通过测量定子自由振动表面的速度可获得对应的力因子，从而可以评估定子的性能和进行本溪矿用变压器极限性能估计由于压电陶瓷和内部摩擦的非线性，高电压激励时的等效参数与低电压激励时的等效参数不同，因而其等效电路参数的获得，建议在高电压电桥激励下进行测量等效电路法是建立在电网络分析方法和实验研究基础上的，其模型相对简单且计算时间短，是求解实际问题的一种强有力的工具，应用USM的等效电路分析法，可以评估定子振子的优劣，进行本溪矿用变压器性能的预测，并运用于本溪矿用变压器驱动和控制的设计研究但等效电路中的电路元件缺乏足够的物理解释，而且一些重要的局部特性如应力、接触压力无法进行分析，温度对本溪矿用变压器性能的影响也无法考虑如等效电路对于一般电机，其调压控制脉宽调制以及PID整定控制都是基于电机本身的各项参数进行的，而USM属于容性负载，驱动电压和电流之间存在相位差，且其本溪矿用变压器参数随外界变化的影响较大，如何预测达到所需变形所需要的控制电压和建立等效于本溪矿用变压器机械性阻抗是十分重要的，但目前的等效电路、参数确定等都还没能很好解决5综合分析方法设计超声本溪矿用变压器时，要估计本溪矿用变压器性能，就必须对定转子接触进行建模，对本溪矿用变压器定子的运动进行预测，而超声本溪矿用变压器及其控制系统中，各个结构间相互作用，都会影响本溪矿用变压器某个方面或多个方面的性能：如压电陶瓷中电能到机械能的转换，定子振动的模态、频率耦合、阻尼，垂直振动到模向振动的转换，定转子界面的摩擦和滑动、界面材料的变形及局部接触压力、转子在振动力和预压力下的变形及转子柔量等目前超声本溪矿用变压器分析的难点重要是定子在作用力下的受迫振动分析和定转子摩擦接触机制的建模（特别是后者）必要的数学模型和分析方法是研究驱动质点轨迹和进行本溪矿用变压器结构参数优化设计的有效工具但超声本溪矿用变压器的结构与原理完全不同于传统的电磁电机，它的参数是时变的，会随着温度和驱动条件的变化而变化，因而其数学模型难于建立，很难精确估计各种运行状态下USM的性能鉴于此，经过摸索，总结出一套综合分析方法，并应用于均压行波电机的设计及制作，应用解析法设计了直径为100mm的环形波超声本溪矿用变压器实际表明，该方法切实可行，尤其适合全部原材料国产化等的超声本溪矿用变压器的设计及制作。

　　6结论本文通过对现有的超声本溪矿用变压器分析方法的比较，根据不同需求，运用相应的分析方法和模型，通过对USM定子振动模式、横向位移分布、定转子接触状况等进行定量化分析，能够确定转速、输出转矩、工作效率等性能参数，并成功的开发了专利产品及其驱动控制器由于USM是由电机、机械振动、控制、计算机应用、材料等多学科交叉的新兴学科，产生了一些新的问题，需要重新认识和运用新的理论、方法进行研究，因而决定了USM矿用变压器数学模型和分析方法的复杂性和长期性，针对各种结构超声本溪矿用变压器研究的数学模型和分析方法还一直是人们探索的热点，要总结出一套如电磁电机的具有代表性的超声本溪矿用变压器理论分析方法还需要大家不断的共同努力，为早日填补我国本溪矿用变压器产品的空白而努力。

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