雙缸直線電機往復(fù)泵動態(tài)特性研究

1、StudyontheDynamicCharacteristicsoftheDoubleCylinderLinearMotorReciprocatingPumpbyFIANJinnaAthesissubmittedinpartialfulfillmentoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringSupervisorProfessorXIEJiefeiCentralSouthUniv

2、ersityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，ERCHINAJune，2015萬方數(shù)據(jù)摘要往復(fù)泵排出壓力大、效率高，是最常見的類型泵之一。往復(fù)泵技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，而且衍生出很多不同結(jié)構(gòu)、不同種類的泵產(chǎn)品，其中包括曲柄連桿機構(gòu)往復(fù)泵、凸輪機構(gòu)往復(fù)泵及液壓往復(fù)泵等。但是，這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的往復(fù)泵普遍存在一些缺點，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜

3、、整體工作效率低、中間傳動環(huán)節(jié)多、排量壓力波動大、維修不方便，且難以實現(xiàn)大排量、低沖次、長沖程。直線電機是一種可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運動機械能的裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，直線電機驅(qū)動技術(shù)飛速發(fā)展，因其具有結(jié)構(gòu)簡單、高速、精準(zhǔn)、低噪、低成本等優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用。往復(fù)泵采用直線電機作為動力端可省掉中間傳動機構(gòu)，簡化泵的結(jié)構(gòu)，提高其工作可靠性和系統(tǒng)效率，還可以通過改變活塞的運動規(guī)律來調(diào)節(jié)泵的流量，同時便于實現(xiàn)自動化控制。本課題提出了雙動子直線

4、振蕩電動機驅(qū)動雙缸往復(fù)泵的方案，并對這種新型雙缸直線電機往復(fù)泵的動態(tài)特性進(jìn)行了研究。主要開展工作如下：1在查閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，概述了往復(fù)泵的發(fā)展研究現(xiàn)狀和直線電機的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀，重點簡述了直線電機往復(fù)泵的研究現(xiàn)狀；2簡述了直線電機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理，重點介紹雙動子直線振蕩電動機的結(jié)構(gòu)及工作原理，分析了該電動機的特點及永磁體材料的選擇；3利用等效磁路法分析了雙動子直線振蕩電動機的電路和磁路，建立了相應(yīng)的電磁數(shù)學(xué)模型，分析了電

5、動機的振動特性，推導(dǎo)出電動機的軸功率及效率計算公式；4分析了雙缸直線式往復(fù)泵的結(jié)構(gòu)和工作理論，研究了往復(fù)泵活塞組件和泵閥的運動規(guī)律；5在理論研究的基礎(chǔ)上，建立了雙缸直線電機往復(fù)泵的電磁系統(tǒng)、水力系統(tǒng)及動力學(xué)系統(tǒng)模型，采用四階龍格庫塔法在Matlab中進(jìn)行數(shù)值求解，研究分析了該往復(fù)泵的動態(tài)特性；6利用AMEsim工程系統(tǒng)仿真軟件對雙缸直線式往復(fù)泵進(jìn)行建模仿真，分析了電機驅(qū)動力頻率對泵特性的影響，觀察研究泵的流量，壓力特性，證明了該直線電機