本文關鍵詞：基于弧型定子電機設計的新型輥子輸送機研究

  更多相關文章： 輥子輸送機 弧型定子電機 Ansoft Maxwell 直線感應電機 電動輥子 電磁場仿真

【摘要】：輥子輸送機是一種常見的連續(xù)輸送機械,用來輸送成件的貨物,因其結(jié)構(gòu)簡單,工作效率高,適用性好,性能可靠,被廣泛應用于工廠流水線,物流集散中心等場合。傳統(tǒng)的動力式輥子輸送機,無論使用鏈傳動,帶轉(zhuǎn)動,還是齒輪傳動,都是使用旋轉(zhuǎn)電機和減速器,再經(jīng)傳動裝置,完成對每個輥子的驅(qū)動。這些驅(qū)動方式很好地滿足了現(xiàn)有要求,但同時它們無一不使用了大的外部傳動機構(gòu),和長長的傳遞鏈,并且動力分配方式單一,不易改變。 這幾年,市場上流行一種電動輥子,是將外轉(zhuǎn)子電機和行星齒輪減速器置于輥子的內(nèi)部,實現(xiàn)自動力。這種輥子很好地解決了上述問題,不再有外部動力裝置,整機非常簡潔,并且動力的配置不再受到限制,可以將自動力輥子,以任意數(shù)量和任意方式配置到需要動力的地方。這種輥子的缺點在于,畢竟輥子的直徑有限,在有限的內(nèi)部空間同時配置電動機和減速器,首先技術要求比較高,其次也限制了電機的容量,再就是這種輥子市場價較高(售價約1000～2000元每只)。 為了簡化現(xiàn)有輥子輸送機的結(jié)構(gòu),提高動力分配的隨意性,同時降低現(xiàn)有電動輥子的技術要求,本文開發(fā)了一種新型輥子輸送機,其核心技術是使用了一種弧型電機直驅(qū)式動力輥作為整機的動力源。這種輥子使用了本文設計的一種弧型定子電機提供動力,電機的初級為弧形,輥子輥皮即是電機的次級,弧型初級貼合在輥皮次級圓柱表面上,提供電磁推力直接推動輥子轉(zhuǎn)動,二者共同組成了完整的弧型定子電機。本質(zhì)上,弧型定子電機屬于直線異步電機的一種,并且,也是用了直線電機慣用的直接驅(qū)動完成工作動作的理念。近些年來,直線電機作為一種新的動力方式發(fā)展迅速,尤其是在一些旋轉(zhuǎn)電機不能很好完成工作的場合,使用直線電機往往有意想不到的效果。 目前,可查詢到的文獻資料顯示,尚沒有使用直線電機直接作為輥子輸送機動力源的記載。我們期望,該弧型電機直驅(qū)式動力輥能夠繼承現(xiàn)有電動輥子結(jié)構(gòu)小巧,和動力布置隨意性高的優(yōu)勢,并可以突破其技術條件的限制,提升電機容量,降低成本。同時,我們也期望這種新的驅(qū)動方式可以繼承直線電機,零傳遞鏈和大推力的優(yōu)勢。最終實現(xiàn)新機型,簡化結(jié)構(gòu),提升效率,提高動力配置品質(zhì)的目的。 本文中,我們首先選擇了一種合適的輥子輸送機作為改型的母機；然后基于母機的要求提煉出了電機的原始設計參數(shù),并利用已有的鋼次級直線感應電機設計理論,完成了本輥子用弧型定子電機的設計；在此基礎上,根據(jù)新的驅(qū)動方式的具體要求,我們對選用的改型母機做了適當?shù)母脑?并設計了新的電氣控制系統(tǒng),完成了新型輥子輸送機樣機的整機設計；最后,使用最新的專業(yè)電磁模擬軟件Ansoft Maxwell完成了弧型定子電機多種工作狀態(tài)的仿真分析,仿真結(jié)果與設計數(shù)據(jù)吻合良好,證明了設計過程的有效性,和設計的可靠性。數(shù)據(jù)顯示,本設計能夠完成大的推力輸出,滿足實際使用需求。
【關鍵詞】：輥子輸送機 弧型定子電機 Ansoft Maxwell 直線感應電機 電動輥子 電磁場仿真
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH223
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 引言12
• 1.2 課題的研究背景、目的與意義12-16
• 1.2.1 輥子輸送機簡介12-13
• 1.2.2 直線電機簡介及其應用13-15
• 1.2.3 課題的目的與意義15-16
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)16-18
• 1.3.1 國外研發(fā)前沿17
• 1.3.2 國內(nèi)研發(fā)前沿17-18
• 1.4 課題的主要研究內(nèi)容18-20
• 1.4.1 樣機設計目標18
• 1.4.2 總體方案設計18
• 1.4.3 論文主要內(nèi)容18-20
• 第二章 直線電機設計基本理論20-44
• 2.1 直線電機的基本工作原理、結(jié)構(gòu)與分類20-24
• 2.1.1 直線電動機的結(jié)構(gòu)與類型20-22
• 2.1.2 直線電動機的分類22
• 2.1.3 直線異步電動機的工作原理22-24
• 2.2 直線電機的品質(zhì)因數(shù)與基本特性24-28
• 2.2.1 直線電機的品質(zhì)因數(shù)24-25
• 2.2.2 直線電機的基本特性25-28
• 2.3 直線電機中幾種常用的繞組型式28-29
• 2.4 直線感應電機電磁分析29-36
• 2.4.1 直線電機氣隙磁場29-31
• 2.4.2 氣隙磁場的電磁分析理論31
• 2.4.3 鋼次級直線感應電機單邊磁拉力的計算31-32
• 2.4.4 鋼次級直線感應電機的等值電路32-36
• 2.5 直線感應電機電磁計算設計程序36-43
• 2.5.1 鋼次級直線異步電動機的設計要點36-38
• 2.5.2 鋼次級直線異步電動機的電磁計算程序38-39
• 2.5.3 運行點特性計算程序、基于MATLAB的運行點特性計算程序39-43
• 2.6 小結(jié)43-44
• 第三章 輥子輸送機設計基礎44-54
• 3.1 輥子輸送機概述44-45
• 3.1.1 輥子輸送機工作原理44
• 3.1.2 輥子輸送機的結(jié)構(gòu)形式與分類44-45
• 3.2 輥子輸送機構(gòu)造45-47
• 3.2.1 輥子45
• 3.2.2 機架45-46
• 3.2.3 驅(qū)動裝置46-47
• 3.2.4 輔助裝置47
• 3.3 新型輥子輸送機的設計計算47-51
• 3.3.1 原始參數(shù)48
• 3.3.2 基本參數(shù)計算48-50
• 3.3.3 動力式輥子輸送機的計算50-51
• 3.4 被改型母機51-52
• 3.4.1 GZT型輥子輸送機介紹51
• 3.4.2 被改型母機主要技術參數(shù)51-52
• 3.5 小結(jié)52-54
• 第四章 輥子用弧型定子電機電磁設計54-70
• 4.1 使用直線電機驅(qū)動輥子輸送機的具體實現(xiàn)方式54-57
• 4.2 弧型定子電機電磁設計57-65
• 4.3 運行點特性計算65-68
• 4.4 小結(jié)68-70
• 第五章 輥子輸送機整機設計70-78
• 5.1 輥子輸送機機械結(jié)構(gòu)設計70-74
• 5.1.1 輥子的設計71
• 5.1.2 弧型定子電機初級的結(jié)構(gòu)設計71-73
• 5.1.3 輥子輸送機機架設計73-74
• 5.2 電氣控制系統(tǒng)設計74-76
• 5.3 小結(jié)76-78
• 第六章 弧型定子電機電磁有限元仿真分析78-96
• 6.1 ANSOFT MAXWELL簡介78-79
• 6.2 電磁有限元仿真分析建模79-85
• 6.3 仿真結(jié)果分析85-95
• 6.4 小結(jié)95-96
• 第七章 結(jié)論與展望96-98
• 7.1 工作總結(jié)96
• 7.2 主要結(jié)論96-97
• 7.3 進一步工作展望97-98
• 參考文獻98-102
• 致謝102-103
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文103

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：763554