基于永磁渦流制動(dòng)的起重機(jī)機(jī)構(gòu)制動(dòng)特性研究.pdf

1、永磁渦流制動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，制動(dòng)平穩(wěn)可靠，節(jié)能環(huán)保，是渦流制動(dòng)的主要模式之一。由于永磁渦流制動(dòng)感應(yīng)渦流模型解析計(jì)算復(fù)雜，制動(dòng)控制困難，是制約其進(jìn)一步發(fā)展的主要原因。為將永磁渦流制動(dòng)應(yīng)用于起重機(jī)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)制動(dòng)控制自動(dòng)化，本文基于永磁電動(dòng)懸浮電磁學(xué)理論，建立了直線型和旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)的三維解析計(jì)算數(shù)學(xué)模型，并基于該數(shù)學(xué)模型提出了一種新的永磁渦流制動(dòng)實(shí)現(xiàn)模式。結(jié)合起重機(jī)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其制動(dòng)需求，對起重機(jī)永磁渦流制動(dòng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)和仿真分析，并對

2、制動(dòng)過程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，設(shè)計(jì)了永磁渦流制動(dòng)參數(shù)，研究了起重機(jī)永磁渦流制動(dòng)特性。本文主要研究內(nèi)容如下所示:
　　(1)基于永磁電動(dòng)懸浮電磁學(xué)理論，建立了直線型永磁渦流制動(dòng)力和旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)力矩的三維解析計(jì)算數(shù)學(xué)模型。有限元分析結(jié)果表明，所建立的永磁渦流制動(dòng)電磁力數(shù)學(xué)模型的解析計(jì)算結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果的相對誤差皆在3％以內(nèi)，具有很高的精度。
　　(2)根據(jù)永磁渦流制動(dòng)電磁力數(shù)學(xué)模型，提出了通過改變永磁陣列組的相對位移和相對

3、轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)制動(dòng)力和制動(dòng)力矩的實(shí)現(xiàn)模型。通過仿真分析證明了該實(shí)現(xiàn)模型能實(shí)現(xiàn)較大范圍的制動(dòng)力和制動(dòng)力矩的調(diào)節(jié)。
　　(3)結(jié)合橋式起重機(jī)QD10-13.5起重小車和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和制動(dòng)需求對其進(jìn)行了永磁渦流制動(dòng)方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了磁場、電磁力和制動(dòng)功率仿真分析?；谄鹬貦C(jī)防搖設(shè)計(jì)，建立了吊重二自由度擺角動(dòng)力學(xué)模型，分析了小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)按一元四次函數(shù)規(guī)律制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性，確定出了永磁渦流制動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
　　(4)對起重機(jī)小

4、車運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了永磁渦流制動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)，通過仿真分析證明了所選參數(shù)滿足永磁渦流制動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行了小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)過程動(dòng)態(tài)制動(dòng)特性分析，探究了擺長、制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離和制動(dòng)初速度對永磁陣列組相對轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角速度以及制動(dòng)功率的影響機(jī)理，證明了本文提出的實(shí)現(xiàn)模型的可行性和參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。
　　綜上所述，本文對起重機(jī)機(jī)構(gòu)永磁渦流制動(dòng)進(jìn)行了建模、方案設(shè)計(jì)、仿真分析與制動(dòng)特性分析，其研究結(jié)果對起重機(jī)永磁渦流制動(dòng)的設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值，對實(shí)現(xiàn)起