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电磁振动排种器机电磁联合仿真研究

刘海涛  
【摘要】:电磁振动排种器是水稻芽种播种机的关键部件,具有排种速度可调性强,伤种率低等特点,其排种性能的好坏直接影响水稻芽种播种机的播种性能。目前,国内对电磁振动式排种器的研究主要采用数学分析方法、物理试验方法和动力学仿真方法,不能考虑排种器工作时电磁铁电感和电路系统对电磁激振力波形的影响,而电磁激振力波形的变化影响到了排种器的工作性能。因此开展电磁振动排种器机电磁联合仿真研究,对提高排种器的工作性能,促进水稻芽种播种机的应用和推广,具有重要的实际意义。 论文采用机电磁联合仿真方法,建立排种器系统机电磁联合仿真模型和排种器-种子系统动力学视化仿真模型并进行了物理试验验证。利用仿真模型分析了电磁铁电感和电路系统对电磁激振力波形变化的影响,同时研究了激振力波形对排种器工作性能的影响。采用仿真试验方法,优化了电磁振动排种器的电磁参数并对优化结果进行验证。结果表明,电磁铁电感和电路系统对电磁激振力波形变化有较大影响,且线圈匝数、三极管型号和PWM控制信号的占空比对电磁激振力波形变化影响显著;激振力波形对排种器的工作性能影响大,激振力为方波时,排种器的工作性能较好,激振力为下降锯齿波时,排种器的工作性能较差;排种器电磁参数优化结果为:电路系统采用2N5401、2N3055组成复合管共集电极放大接法;线圈匝数110匝;在电路系统和线圈匝数的组合条件下,排种器的平均排种速度增加9.2%,排种盘横向排种速度不一致性变异系数减小27.07%。


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