共振與非共振組合振動系統(tǒng)自同步理論研究.pdf

1、在工程中，常常需要兩臺或多臺電機同時協(xié)同工作來完成既定的任務，實現(xiàn)機械所要求的同步特性，達到生產所要求的工藝效果。因此，對自同步理論的研究是很有必要的。利用機電耦合理論，進一步研究振動同步系統(tǒng)的動力學耦合特征，為此類機械系統(tǒng)的設計提供理論依據(jù)，具有重要的意義。在振動機械領域，近共振振動機械一個顯著的優(yōu)點是所需的激振力小，而非共振振動機械有著構造簡單，隔振性能良好的優(yōu)勢。目前，對在同一振動機中實現(xiàn)共振和非共振組合振動的研究很少。本文結合這

2、兩種振動機械的優(yōu)點，提出了一種新型的共振與非共振組合振動系統(tǒng)，該振動系統(tǒng)實現(xiàn)的是空間振動，即在水平面做近似于圓的非共振振動，而在垂直方向做近共振直線振動。并且通過調整偏心轉子的旋轉平面和水平面的夾角可以改變振動系統(tǒng)在y和z方向上的振幅，以適應實際工程中不同的工藝要求。本文通過動力學耦合分析與計算機仿真相結合，研究了單質體和雙質體共振與非共振組合振動系統(tǒng)的動力學耦合特征及自同步問題，主要完成了以下幾個方面的工作:
　　(1)利用拉格

3、朗日方程建立了單質體和雙質體共振與非共振組合振動系統(tǒng)的運動微分方程，并利用傳遞函數(shù)法求出了耦合方程的解析解。
　　(2)研究了單質體共振與非共振組合振動系統(tǒng)的自同步理論。以兩偏心轉子的平均角速度和相位差的瞬時波動系數(shù)為變量，通過動力學分析，導出了自同步振動系統(tǒng)的頻率俘獲的方程，給出了系統(tǒng)實現(xiàn)頻率俘獲的條件，根據(jù)Routh-Hurwitz準則得出了單質體組合振動系統(tǒng)同步運轉的穩(wěn)定性條件。
　　(3)研究了雙質體共振與非共振組合

4、振動系統(tǒng)的自同步理論。采用一種改進的小參數(shù)法平均法，即通過引入兩個偏心轉子的角速度的波動系數(shù)，并把這兩個波動系數(shù)看成小參數(shù)，把振動系統(tǒng)的同步問題轉化為頻率俘獲方程解的存在和兩偏心轉子的速度擾動廣義系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。利用廣義系統(tǒng)的無源性得出了雙質體組合振動系統(tǒng)同步的穩(wěn)定性條件。
　　(4)對振動系統(tǒng)的耦合動力學特性進行分析，包括電機的負載轉矩耦合特性分析和兩激振器的轉動慣量耦合特性分析，揭示了振動系統(tǒng)實現(xiàn)自同步的內在因素。