中/小型电机转子专用半自动动平衡校正系统的构建与研究

【摘要】：中小型电机转子在生产装配过程中产生的原始不平衡量,影响电机产品质量,因此必须对其进行动平衡校正。随着我国中小型电机类产品向各个应用领域不断扩展,电机转子动平衡校正工艺的效率,就成为决定该行业批量化、大规模生产效率的关键问题。 论文在对国内电机类企业生产现状、国外公司相关产品特点以及一些国内相关科研机构研究成果的考察与评估的基础上,创造性地提出了“半自动动平衡校正系统”的解决方案。该方案以低成本的低端实现方式,能够很好地适应国内劳动密集型企业的需求。 “中/小型电机转子半自动动平衡校正系统的构建与研究”,是一个典型的机电一体化技术的实际应用范例。涉及到了机械设计理论中的静力学/动力学分析、数字信号的采集与处理、运动控制理论的具体应用等多方面的交叉学科内容。课题完成了系统从概念机到实验机的实现过程,构建了整个系统,设计并实现了系统的三大组成部分: 1)自行设计了小型动平衡机。根据转子动力学的相关理论,建立了小型动平衡机工作态下的数学模型,通过对数学模型的求解分析,确定了课题小型动平衡机的关键尺寸。论文所描述的小型动平衡机数学模型的构建与求解思路,对后继工作中的平衡机改型设计有指导意义。 2)以台式钻铣床为基础改造了加工转子用的去重机,并为其设计了运动控制器。论文探索了一条对普通机床进行数控化改造实现去重机的方案,设计了纯机械结构的去重机组合夹具。转子可灵活、准确地转动到被加工位置,同时保证了转子在被加工时的平稳性要求。去重机控制器电路设计简洁,抗干扰性能好。 3)以NI多功能卡为数据采集硬件,利用LabVIEW6.1和Matlab6.1混合编程,在普通台式电脑上构建了实验操作平台。实验操作平台以虚拟仪器概念为指导和实现方法,实现了小型动平衡机振动信号采样、不平衡量解算和去重机控制三部分功能。 论文在上述工作基础上,进行了实验研究,验证了系统的部分性能。论文实现的系统为深入研究提供了设备基础;论文的研究成果也对后继研究工作具有重要的参考价值和启发性。