平面双稳态柔性微机构的优化设计

讨论了一种平面双稳态柔性微机构的设计问题。首先给出了机构稳定平衡位置的物理含义 ,建立了两种类型平面双稳态柔性微机构的伪刚体模型。提出了一种允许设计者随意指定稳定平衡位置点的具有较大自由度的优化设计方法 ,建立了优化数学模型及相应的约束准则 ,采用一种改进的遗传进化算法获得了全局最优解。根据所得的最优解对双稳态柔性微机构进行了分析 。

双稳态平面并联机构

以提高多自由度并联机构的运动性能为目标,探索柔顺双稳态机构在克服并联机构力奇异问题中的应用。提出一种双稳态凸轮柔顺机构,利用双稳态机构在非稳态位形的非零内力,为并联机构提供柔顺过驱动输入,利用柔顺过驱动输入消除并联机构在运动奇异和力奇异位形时的运动或操作力不确定性。以平面五杆2-DOF并联机构为例进行了机构工作空间分析、运动奇异位形分析、以及力奇异位形分析。计算结果证明采用提出的双稳态凸轮柔顺机构能实现该平面2-DOF机构奇异位形的控制。

平面双稳态柔性机构的设计

讨论了平面双稳态的物理含义以及平面双稳态柔性机构的主要分析理论;在实例模型分析的基础上提出了允许设计者调整稳定平衡位置的强迫式双稳态柔性机构设计思想,并结合实例对这一设计思想进行了理论分析。结果表明,这可极大地提高机构工作时的精确性、稳定性、可靠性。

电活性双稳态机构及其在软体机器人中应用的研究进展

电活性双稳态机构兼具电活性材料的仿人工肌肉快速电致变形能力及双稳态机构在两个位置上精准定位的特性,是新一代具有主动响应能力的机械机构,在航空航天、医疗康复、生物仿生等机器人领域中具有重要的应用前景。综述梳理和分析近十五年内电活性双稳态机构的研究成果,按照运动方式可分成面内运动与离面运动,按照结构设计可分成一体化与非一体化。通过增加额外的机械机构,可将电活性双稳态扩展为三稳态,将静态驱动扩展为动态谐振驱动。基于电活性双稳态机构的软体机器人具有更精准的位移输出和更迅速的运动响应,可实现多物体的自适应抓取、仿生弹舌驱动,变刚度等功能,以及发展具有在陆地、水下和空中的运动的柔性软体机器人。目前的电活性双稳态机构在设计方法、控制机制、稳态状态调控、制造技术中存在诸多前沿问题,需要机械、力学、材料等多学科知识的交叉融合。

磁力双稳态操动机构优化设计计算

对真空断路器的磁力双稳态操动机构进行了优化计算。通过计算机优化程序计算出了合适的永磁体尺寸和线圈尺寸 ,同时对合闸和分闸的动态过程进行了模拟计算 。

双稳态及单稳态永磁操动机构的研究

在介绍高压断路器的双稳态永磁操动机构和单稳态永磁操动机构的基础上,采用有限元法分别计算了双稳态和单稳态永磁操动机构的静态磁场分布,分析了两种结构永磁操动机构的保持力大小和永磁材料的结构、布置方式以及尺寸的关系;分析了双稳态和单稳态永磁操动机构在分闸和合闸过程中的速度特性,对两种永磁操动机构的特性进行了对比分析.

双稳态永磁操动机构结构设计和性能计算(Ⅰ)

对双稳态永磁操动机构结构设计方法进行探讨,再进行性能计算,并举例论述之。

双稳态永磁操动机构结构设计和性能计算(Ⅱ)

对双稳态永磁操动机构结构设计方法进行探讨,再进行性能计算,并举例论述之。

基于双稳态永磁操作机构的智能低压真空断路器设计

分析了低压真空断路器的双稳态永磁操动机构的基础上微处理器为控制单元,研究了断路器电流三段保护的工作原理。以全波傅里叶算法为测量算法滤除复杂环境下的高次谐波干扰及恒定直流分量,得到的基波幅值与微处理器的设定值比较后发出指令控制晶闸管基极触发信号利用晶闸管来控制分合闸线圈中电流的通断。样机测试了三段电流保护性能并利用仿真工具MATLAB对测试数据进行了分析。实验表明,配电系统发生故障时,所设计的控制器能够在误差允许范围内对断路器实现有效分合闸从而提高了断路器控制的可靠性增强了配电系统的稳定性。

配真空灭弧室的双稳态永磁操作机构结构设计

首先确定了一种真空灭弧室,然后根据性能要求提出一设计其双稳态永磁操作机构的方案,内容主要包括对动铁心、永磁体、线圈、磁轭以及端盖的结构设计。

基于双稳态永磁操作机构的不同结构的电磁吸力分析

为了保证断路器长期的动作可靠性,也为了满足低压真空断路器灭弧室的性能要求,本文提出四种常见的不同结构形式的双稳态永磁操动机构,通过对双稳态永磁操作机构原理的分析以及利用真空灭弧室参数的要求进行理论计算最终得出操作机构的一些参数,最后利用软件ansoft对永磁体实体模型的磁场进行有限元分析,通过对比不同大小电流下的电磁吸力从而进行优化设计并最终确定一种结构,并且说明这种结构的合理性、可行性。

液压阀用双稳态电磁换向机构的优化设计

针对液压换向阀中双稳态电磁换向机构采用经验法试算永磁体和迭代校核结构的设计计算繁琐的问题,利用磁路法推导出全局优化模型并得到了Maxwell仿真验证,基于工程实际提出约束条件,利用MATLAB中fmincon函数模块进行求解,经过工程化处理得到较为理想的结果。优化模型使得设计目标更为明确,计算过程更为简洁,一定程度上提升了设计效率。

应用双稳态永磁操动机构的配电真空断路器

利用永磁操动机构的高可靠性实现开关设备的免维护 ,减少因为操动机构原因引起开关设备故障的概率。从应用的角度分析了双稳态永磁操动机构的基本原理 ,介绍了双稳态永磁操动机构在真空断路器中的应用。介绍了ZW 12户外交流高压断路器的特性。

VSC真空接触器——ABB双稳态永磁操动机构在接触器上的应用

自从ABB Calor—Emag公司利用电磁铁和稀土材料合金铷铁硼（NdFeB）永磁铁的创新结合，成功开发出配永磁操动机构“MABS”的VM1系列真空断路器以来，这一产品在商业上取得了巨大成功。进入21世纪，ABB凭借在VM1真空断路器中使用“MABS”永磁驱动取得的成功经验。

双稳态永磁操动机构在接触器上的成功实践

本文指出了双稳态永磁操动接触器与磁保持节能接触器的不同 ,虽然都是运用保持结果 ,但工作原理、操动过程、分断理论和系统结构都不同 。

浅谈12kV户外真空断路器双稳态永磁机构的驱动形式

10kV户外高压真空断路器的双稳态永磁操动机构的两种驱动形式的探讨。

35kV真空断路器永磁操动机构的研制

文章给出了真空断路器永磁操动机构的磁场计算方法,分析了永磁机构中的磁场分布和铁心受力。在计算的基础上研制了35 kV真空断路器永磁操动机构样机并进行了实验。该永磁机构采用了圆柱形双稳态永磁机构,并通过对线圈和弹簧的设计与调试得到了满意的断路器分合闸性能。

新型恒力机构的设计与分析

设计了一种由正刚度机构与负刚度机构并联形成的柔顺恒力机构,提出了一种对称折叠的刚度为线性的正刚度机构,用正刚度机构与双稳态梁并联形成准零刚度机构即柔顺恒力机构。对影响双稳态梁特性的参数进行了仿真分析,仿真分析结果表明,设计的柔顺恒力机构恒力范围约为2 mm且恒力大小约为6.2 N。

不对称结构双稳态永磁驱动器研究

提出了一种不对称结构双稳态永磁驱动器方案,通过改变工作气隙区域内磁路结构,使真空断路器动作时增加了有效驱动行程,实现了快速运行,减少了分闸冲击,延长了真空管的机械寿命。通过磁路分析和有限元分析计算了不对称结构双稳态永磁驱动器的静态力/位移特性。仿真结果表明,本研究设计的双稳态永磁操动机构符合要求。

一种新型液压阀用电磁驱动机构的设计与研究

针对液压阀换向时带来较大冲击的不足,设计了一种新型液压阀用电磁驱动机构,该驱动机构由1个双稳态永磁操动机构、1个磁流变液阻尼器(MRD)和1个隔磁铜片(安装在上述2个装置之间)串联而成,具有降低、调节液压冲击的作用。根据双稳态永磁操动机构的静态保持力和换向力的要求,对双稳态永磁操动机构进行设计,然后利用Maxwell软件对其进行电磁仿真分析;根据双稳态永磁操动机构换向过程中的受力情况,对MRD所需产生的阻尼力的大小及调节范围对MRD提出要求;结合Maxwell软件对MRD进行电磁场仿真分析,利用MATLAB软件对MRD的结构进行优化设计。