雙機驅動振動系統(tǒng)近共振自同步理論研究.pdf

1、自從發(fā)現機械系統(tǒng)的振動同步現象以來，自同步振動系統(tǒng)的機電耦合特性的研究已經有了近半個世紀的歷史，國內外振動同步理論學者對自同步振動理論的發(fā)展做出了卓越的貢獻，積累了大量的有價值的研究成果。但是，從振動同步理論的發(fā)展過程來看，到現階段，所建立的理論基礎大多以雙偏心轉子相位為參數，而對電機本身的特性在電機工作過程中的研究很少；大多研究對象是以討論電動機的轉子轉動慣量及阻力系數相同的系統(tǒng)，而且大量的研究是以電動機工作在遠共振的狀態(tài)下的振動系統(tǒng)

2、為研究對象，對近共振的同步理論涉及很少。而在生產實際過程中，共振系統(tǒng)具有很多突出的有利于生產實際的優(yōu)點，而且電動機參數存在差異是無法避免的。因此，利用機電耦合理論，進一步研究振動同步系統(tǒng)的動力學特征，發(fā)展、加深自同步振動理論，建立近共振系統(tǒng)的同步理論，為此類機械系統(tǒng)的設計和調試提供理論依據來指導生產實際，具有非常重要的理論研究意義和工程實際應用價值。
　　 本文主要研究了雙電機驅動振動系統(tǒng)在近共振狀態(tài)的自同步理論，主要完成了以下

3、幾個方面的工作：
　　 (1)運用達朗貝爾原理，對慣性系統(tǒng)中兩偏心轉子的受力情況進行了分析，得出了同向回轉和反向回轉雙機驅動振動系統(tǒng)近共振狀態(tài)下的數學模型。
　　 (2)運用機電耦合理論，研究了同向回轉和反向回轉雙機驅動振動系統(tǒng)，在近共振狀態(tài)下的自同步理論。首先，利用異步電動機電壓同步坐標系，導出了電動機穩(wěn)態(tài)運行時電磁轉矩與轉速的關系；其次，以兩轉子的平均旋轉頻率和相位為變量，通過耦合動力學分析，導出了自同步振動系統(tǒng)的頻

4、率俘獲的方程，提出了“俘獲力矩”的概念，給出了實現頻率俘獲的條件，得到了系統(tǒng)俘獲頻率和兩偏心轉子相位差計算的非線性方程組；最后，利用Routh-Hurwitz準則，得出了系統(tǒng)同步的穩(wěn)定條件及實現系統(tǒng)振動同步傳動的條件。
　　 (3)根據理論分析，得出近共振狀態(tài)下的自同步振動系統(tǒng)頻率俘獲力矩的特征：即系統(tǒng)頻率捕獲力矩與兩偏心轉子相位差正弦值之積的一半，以阻力矩形式作用在相位超前的轉子上，限制其轉速的增大，而另一半以驅動力矩形式作用