刮板輸送機(jī)是以鏈條作為牽引機(jī)構(gòu)的連續(xù)動(dòng)作式運(yùn)輸設(shè)備,其性能的好壞直接影響,煤礦的生產(chǎn)效率和開采成本,傳統(tǒng)的刮板輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是異步電動(dòng)機(jī)配合減速機(jī)一起使用的方式,分析其問題。本文提出永磁電機(jī)半直驅(qū)驅(qū)動(dòng)裝置,以永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源,將永磁電機(jī)和減速器設(shè)計(jì)為一體。旨在改善刮板輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為關(guān)系著其穩(wěn)定性與可靠性,通過整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模仿真,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)電耦合,研究永磁電機(jī)半直驅(qū)刮板輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)特性,能夠?yàn)辇X輪傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化、永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)和控制策略提供基礎(chǔ)、預(yù)測(cè)刮板輸7送機(jī)的運(yùn)輸狀況。主要開展以下研究工作:設(shè)計(jì)了永磁電機(jī)半直驅(qū)刮板輸送機(jī)系統(tǒng)。主要包括刮板輸送機(jī)、減速器和永磁同步電機(jī)及變頻控制器的選型。永磁電機(jī)半直驅(qū)將永磁電機(jī)與減速器設(shè)計(jì)成一體,可以實(shí)現(xiàn)大扭矩,低轉(zhuǎn)速、適應(yīng)煤礦惡劣工作環(huán)境,可以根據(jù)刮板輸送機(jī)的負(fù)載進(jìn)行精確控制,減小功率不平衡的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。從根本上改變了刮板輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。采用質(zhì)量集中參數(shù)法建立齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程,利用借助MATLAB工具求解齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),得到齒輪在突變載荷和階躍載荷下,齒輪的振動(dòng)第一級(jí)較大,第二級(jí)較小。齒輪副之間的彈性變形量第二級(jí)大于第一級(jí)。齒輪的動(dòng)態(tài)嚙合力第二級(jí)最大,第一級(jí)最小。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)位移、彈性變形量和動(dòng)態(tài)嚙合力與外載荷變化規(guī)律相似。不同載荷下齒輪的扭轉(zhuǎn)位移、彈性變形量和動(dòng)態(tài)嚙合力,為減小齒輪動(dòng)態(tài)激勵(lì)的傳遞,降低系統(tǒng)各構(gòu)件的振動(dòng),提高齒輪使用壽命,降低振動(dòng)和噪音提供依據(jù)。建立永磁電機(jī)半直驅(qū)刮板輸送機(jī)的Simulink仿真模型,進(jìn)行永磁電機(jī)半直驅(qū)刮板輸送機(jī)的機(jī)電耦合動(dòng)態(tài)特性研究,從工況載荷和故障載荷兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,對(duì)永磁電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速、電磁轉(zhuǎn)矩,刮板輸送機(jī)鏈條的張力、速度、加速度、負(fù)載力矩進(jìn)行了詳盡的分析。結(jié)果表明電機(jī)啟動(dòng)、負(fù)載增加系統(tǒng)具有較大的波動(dòng),但永磁電機(jī)可以對(duì)負(fù)載激勵(lì)響應(yīng)較快,具有良好的動(dòng)態(tài)特性。搭建永磁電機(jī)半直驅(qū)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用負(fù)載模擬技術(shù)利用等效縮放原則。對(duì)仿真參數(shù)進(jìn)行等效縮放,利用磁粉測(cè)功機(jī)作為負(fù)載的加載裝置,對(duì)永磁電機(jī)半直驅(qū)系統(tǒng)的負(fù)載特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了建立的永磁電機(jī)半直驅(qū)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型合理性及正確性。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD528.3
【部分圖文】：

個(gè)系統(tǒng)的效率只有0.5~0.7，個(gè)別的會(huì)更低[6-7]。如圖1-1所示，異步電機(jī)在負(fù)載率低于0.7時(shí)，其效率和功率因數(shù)下降的就十分明顯[8-9]。另外，減速器使得整個(gè)機(jī)械裝備系統(tǒng)占用空間大、質(zhì)量大，同時(shí)還會(huì)帶來嚴(yán)重的振動(dòng)和噪聲、潤滑油的滲漏污染、日常維護(hù)工作量大等弊端[10]。圖 1-1 異步電機(jī)效率和功率因數(shù)與負(fù)載率的關(guān)系曲線Figure 1-1 Asynchronous motor efficiency and power factor to load rate curve

的 winwind 首先提出，并采取了相成半直驅(qū)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)泛應(yīng)用于電主軸、風(fēng)力發(fā)電、工業(yè)磁材料性能的不斷提高和完善、成展，使得稀土永磁同步電機(jī)的開發(fā)稀土永磁體代替異步電機(jī)中的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子發(fā)熱，而且使永磁電機(jī)尺寸永磁同步電機(jī)可以在低速條件下實(shí)下優(yōu)勢(shì)：與同功率的異步電動(dòng)機(jī)相比，沒有~13%，功率因數(shù)提高了 5%~20%[16高的效率和功率因數(shù)，尤其在輕載。如下圖 1-2 所示[18]，在負(fù)載率低速變化的范圍不大。

8×152緊湊鏈Figure2-348×152Roundedironchain
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本文編號(hào)：2860732