目前通過對自同步振動系統(tǒng)的機電耦合特性的研究人們得到了許多關鍵性的研究成果。但振動同步理論對電動機特性涉及比較少,而且建立的理論基礎是僅以雙偏心轉子相位為可變參數(shù),沒有涉及到系統(tǒng)運行過程的頻率俘獲。且僅能討論電動機的轉子轉動慣量及阻力系數(shù)相同的情況。而在生產(chǎn)實際過程中,即使相同型號的同一批電動機,其參數(shù)差異也在所難免。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)展自同步振動理論,為此類機械系統(tǒng)的設計提供理論依據(jù),具有重要的理論研究意義和工程實際應用價值。 (1)通過列出該系統(tǒng)動能T、位能V及能量散逸函數(shù)D得出系統(tǒng)的振動方程,然后將求出系統(tǒng)動能、勢能及能量散逸函數(shù),代入拉格朗日方程可得系統(tǒng)的數(shù)學模型。 (2)運用機電耦合理論,研究了雙電機驅動的空間單子體振動系統(tǒng)自同步理論。首先,利用異步電動機電壓同步坐標系,導出了電動機準穩(wěn)態(tài)電磁轉矩的數(shù)學模型；其次,以兩轉子的平均旋轉頻率和相位的瞬時波動系數(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,并提出“俘獲力矩”的概念,給出了實現(xiàn)頻率俘獲的條件,得到了系統(tǒng)俘獲頻率和兩偏心轉子相位差計算的非線性方程組；最后,利用Routh-Hurwitz準則,得出系統(tǒng)同步的穩(wěn)定性方程。 (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：在兩相異激振器驅動自同步系統(tǒng)運行期間,系統(tǒng)依靠頻率捕獲力矩實現(xiàn)頻率捕獲,達到兩個電機的同步運行。系統(tǒng)頻率俘獲力矩與cos(2α+θ1)乘積的1／2以阻力矩形式加在相位超前的電動機上,另1／2則以驅動力矩形式加在相位滯后電動機上。在振動系統(tǒng)穩(wěn)定運行期間,頻率俘獲力矩對系統(tǒng)不做功。 (4)利用耦合動力學理論,分析了雙電機驅動的空間單子體兩相同,相異激振器驅動振動系統(tǒng)的同步理論,得出了系統(tǒng)實現(xiàn)兩相同,相異激振器頻率俘獲的條件及同步狀態(tài)的穩(wěn)定性條件。 (5)通過計算機仿真,證明了上述理論分析結果的正確性。
【學位單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TH113

【參考文獻】

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本文編號：2814084