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振动时效设备的最新设计要点

发布时间:2013-07-27 00:35

    激振器是由电动机及其刚性连接在轴上的偏心轮组成。偏心轮由扇型动轮和不动轮组成(如图八),不动轮与转轴由键连接,动轮与转轴用顶丝连接。改变动轮与不动轮之间的相对位置,即可将激振力在零和最大值之间调节。

    可见当工件达到共振时,电机的负载电流或负载转矩为最大值。由于Ia/Iao=f(б)曲线陡峭,负载变化激烈,要使激振电机稳定在γo处运行是很困难的。另外,当电机外特性(实线)与负载特性Ia/Iao = f(f)如图七所示的配合时,图中a.b.d点是稳定的工作点,而c点是不稳定的工作点。这样在进行自动扫频绘制G-n曲线时,将会引起系统振荡, 不仅绘制不出理想的G-n曲线,还会损坏设备。如果使电机特性变陡(如图七虚线),则c点变成稳定的工作点,就会避免上述问题。因此振动时效设备只有采用具有高稳速精度.自动跟踪性能好的系统,才会稳定地在谐振峰频率上进行振动时效,以及实现多阶振动时效处理和二次扫频法的振动时效工艺。

    微机控制振动时效设备主要由激振器.电气控制箱.绘图仪.加速度测量等部件组成。

    激振器的电动机采用调整性能好的直流电动机。由于电动机装在被振工件上,振动加速度最大可达到30-40g,因此电动机各部件的选才.尺寸形状.部件联结方式等都采取了特殊设计。又由于在激振和扫频时 ,负裁电流出现峰值,电动机过载是难免的,因此设计电机时允许过载电流达20-40%。测速反馈信号由脉冲传感器实现,该传感器用风扇作转子,定子固定在机座上,既简单又可靠,也保证了测速精度。

    采用锁相环控制原理构成的调速系统,可以满足振动时效工艺所要求的高精度调速系统。系统的结构框所示。该系统称为电流-转速微分-相位三闭环锁相调速系统,系统设计的特点如下:

    (1)系统中采用的转速微分反馈闭环,由于转速微分具有相位控制的二次微分的超前控制作用,因此显著地削弱了在自动扫频时,由于负载谐振而造成系统的振荡,大大地提高了系统扫频时的跟踪性能及锁定的可靠性。

    (2)电枢控制的直流电动机是由可控硅整流经电感滤波后供电,因此电枢回路具有较大的惯性。为抵消一定惯性的影响,采用电流反馈,并将电流调节器设计为PI调节器,使其零 .极点相抵消,从而加快系统调节速度。同时电流反馈也可以起到限流作用,并可抑制电网电压波动对系统稳速精度的影响。

    (3)振动时效系统的最外环为相位控制环,这是锁相系统的根本部分。由于鉴相器根据给定频率与反馈频率信号间的相位差进行控制,而相位是频率的积分,所以反馈通道具有理想的积分环节,只要系统锁定,就可以保证具有很高的稳速精度。

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