基于电信号特征分析的电机故障诊断技术

介绍了电机故障诊断技术平台的组成,分析了电机常见故障下电信号的特征。利用宜昌和景洪工厂两台电机进行了实际对比测试,宜昌工厂电机定子电流特征频率在49.2Hz时表现出峰值-36.08dB,在50.8Hz时表现峰值则为-37.23dB,表明电机存在转子断条故障;景洪工厂电机在转子特征频率为113.51Hz时,出现峰值-58.47dB,表明电机存在静态偏心故障。经电机现场抽芯检查,验证了电机故障快速诊断平台给出的电机健康状态评估结果,证实了基于电信号特征分析的电机故障诊断技术的准确性。     

基于单片机C8051F500的无刷直流电机控制研究

永磁无刷直流电机是近些年发展起来的一种新型电机,具有效率高、调速性能好、启动转矩大等诸多优点,在运动控制领域中的应用日趋广泛。基于电机专用控制芯片MC33035,采用单片机C8051F500为主控芯片,设计一款无刷直流电机智能控制器,实现对无刷直流电机启动停止、正反转、调速、转速显示等控制。通过简要介绍无刷直流电机工作原理,使用MATLAB/Simulink对控制系统进行建模仿真,对无刷直流电机控制系统进行软、硬件设计。实验结果表明,该控制系统运行稳定,抗干扰性强,具有良好的市场应用价值。     

煤层顶板硬岩大直径定向钻孔施工关键技术

根据顶板高位定向钻孔快速钻进成孔与工作面卸压瓦斯高效抽采治理需要，针对现有螺杆马达定向钻进技术与分级扩孔方法存在的问题，开展了顶板硬岩定向钻进与大直径扩孔钻进关键技术研究，开发了冲击回转定向钻进技术、扭冲回转定向钻进技术、扭冲旋转扩孔技术以及双级双速扩孔技术等钻孔提速新技术，研制了冲击螺杆马达、矿用小直径扭力冲击器、双级双速螺杆马达、组合式扩孔钻头等配套钻具。综合试验结果表明，硬岩定向钻孔平均机械钻进效率达到8.34 m/h，最高达到13.6 m/h，较常规螺杆马达定向钻进技术提升20%~30%；硬岩大直径扩孔终孔直径达到200 mm，机械钻进效率平均达到5.6 m/h以上，最高达到10.5 m/h。该技术提升了顶板硬岩定向钻进效率与大直径扩孔钻进效率，缩短了顶板高位定向钻孔的综合施工周期，为大直径高位定向长钻孔快速成孔与高效抽采治理回采工作面卸压瓦斯提供了可靠的技术手段。     

Control Model for Large‐Sized Gantry Type Linear Motor Slider

At present, many industrial carrier devices utilize linear motor sliders. However, a heavier load requires a linear motor (which is an example of a direct drive device) to get higher power, compared with a rotary motor with a ball screw slider (which is an example of an indirect drive device). In order to obtain higher power at a lower cost, a linear slider with multiple motors can be utilized, for example, a gantry type linear motor slider. Moving the gantry type slider requires two linear motors that are set up in parallel to enable synchronization control. Some conventional synchronization control methods have been proposed for the parallel twin linear slider; however, a large‐scaled gantry type linear motor slider has two unique problems: mechanical distortion caused by the limitations of installation environment and coupling caused by joints with low stiffness. This paper proposes a control model to solve these problems, and an identification method of each parameter. Furthermore, the effectiveness of the control model is verified by comparison with simulation results and experimental results.     

基于参数预标定的长行程PMLSM无传感器控制

为了解决长行程定子不连续永磁直线同步电机存在的因无法全程安装位置传感器和不同动子和定子之间的电磁参数不固定所造成的控制性能下降的难题,提出一种在每一段定子内先进行参数标定,再进行速度控制的控制系统设计。首先,在动子进入过程中,对电机进行电磁参数标定,根据标定参数对控制器参数进行调整,以达到更好的控制效果。然后,使用无位置传感器控制系统使动子快速达到设定速度值并稳定运行。实验结果表明:动子进入过程参数标定精度分别为0.002Wb和0.000 4H;无位置传感器控制中位置估计精度为0.63mm,速度收敛时间为0.45s,稳态误差为0.02m/s。基本满足永磁直线同步电机用于长行程运输的控制快速性、稳定性等要求。     

平行流式电机周向水套结构参数对散热性能影响研究

针对电力机车上某功率密度为1.27 kW/kg的平行流式电机周向水套结构的散热问题进行了研究。首先利用热阻网络法建立了平行流多通道截面的热阻数学模型;然后借助FLUENT软件对水套的电机散热过程进行了数值模拟,并对结构参数进行了优化;最后通过实验验证了计算的正确性。结果表明:当通道孔数n增大时,总热阻普遍减小;当通道单孔宽度x增大时,总热阻先增大后减小,当n=6个、x=1.670 mm时,水套具有最佳的散热性能;水套各测温点的数值模拟温度与实验测量温度之间的相对误差均低于5.00%。     

汽车电磁式主动悬架技术综述

电磁式主动悬架兼具控制精确、系统响应快和节能高效等优点,对悬架运动的控制能力强,可以显著提升车辆的舒适性和操稳性。随着新能源汽车、电控系统以及悬架减振技术的发展,电磁式作动器在汽车悬架系统上的应用开始受到关注。文中对汽车电磁式主动悬架技术的研究和应用现状进行回顾和分析,并对其应用前景进行展望。     

开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制方法

开关磁阻电机具有结构简单、成本低和调速范围广等优势,但其双凸极结构和控制器的开关特性,导致存在转矩脉动现象,使得抑制转矩脉动成为焦点问题。首先从开关磁阻电机的结构和运行机理出发,针对线性解析方法难以分析转矩特征的问题,建立电机有限元模型求解出转矩特征并进行样机验证试验。分析样机结构参数对转矩脉动的影响,针对结构参数耦合问题,选择NSGA-Ⅱ算法在参数优化平台上对样机结构参数进行多目标寻优,在保证优化后样机的转矩脉动系数和平均转矩均优于初始电机的条件下,最终获得样机最优化结果。结果表明,不同结构参数对电机转矩的影响有较大的差异,对结构参数的优化能有效地抑制转矩脉动,该参数优化方法可以为开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制提供参考。     

超精密平面飞切机床关键技术研究

研制了一种用于KDP晶体加工的平面飞切机床,该机床直线轴基于直线电动机驱动、液体静压导轨支承;刀具旋转轴采用高刚度气浮主轴+高刚度主轴旋转机构。基于高精度分辨率位置反馈+线性驱动器+PID控制算法,直线轴获得了1 mm/min速度下,0.018 mm/min的低速波动以及±0.01μm的位置精度;刀具微进给装置采用差动螺纹进给来实现,最终获得了进给分辨率1μm、锁紧后位置移动量小于1μm高精度进给。在优化工艺参数后,金刚石飞切机床加工100 mm×100 mm×10mm的KDP晶体后获得表面粗糙度Rq优于2 nm高精度指标;加工400 mm×400 mm×30 mm的铝镜后获得面形PV值优于3μm的高精度指标。     

《电机与拖动基础》课程教学改革研究

针对《电机与拖动基础》课程特点和传统教学方法弊端,提出了一系列改革措施。通过引入计算机仿真加深学生对基本概念和基本原理的认知；应用对比教学法有利于学生掌握各知识点的共性和差异；采用问题教学法使学生带着问题去学习,提高学习的针对性；通过规范实验流程、增加设计性和综合性实验,培养学生基本实验设计能力,提高学生理论实践结合能力和创新能力；采用多种考核方式,客观反映学生学习效果,督促学生重视实验过程。