半自磨工艺及环形电机在南美矿山的应用——赴智利技术考察纪实

为了借鉴国外半自磨技术及生产经验,为选矿工艺升级改造提供依据,对智利国家铜业公司Codelco下属丘基卡马塔、特恩尼特选矿厂进行了考察,特别是对半自磨工艺及环形电机工业应用情况进行了系统调研。结果表明,半自磨工艺已是成熟的技术,其替代传统的"破碎+磨矿"已在国外有色金属矿山成为新的趋势,采用低速同步环形电机是磨机传动方式的重大进展,我国选矿界应重视半自磨技术和设备的研究,加快半自磨工艺和环形电机推广应用,使我国在这一领域跟上国际发展趋势。

大型无齿轮驱动磨机环形电机的安装

相比传统磨机,无齿轮驱动(GMD)磨机具有运行效率高、成本低、维护简单、寿命长的优点,其环形电机的安装质量直接影响磨机的工作性能。分析了GMD环形电机的结构和安装工艺流程,介绍了其底板、定子及定子绕组、转子的安装和气隙调整、固定定子等安装工序,总结了安装工艺与方法,并完成了国外某铜矿山3台大型无齿轮磨机环形电机安装和调试工作,可供今后大型GMD磨机引进时环形电机安装的实践参考。

大型自磨机环形电机定子更换

某大型选矿厂自磨机采用环形电机,由于各种原因需对环形电机定子进行更换。目前还有4条生产线在安装,为保证选矿厂全部建成后的稳定运行,考虑对环形电机定子进行拆卸检修和更换,并制定了可行的施工方案。

基于ANSYS的直驱环形永磁同步电机转子支架仿真分析与设计

针对球磨机用无齿轮直驱环形永磁同步电机转速低、载荷重和转矩大的特点,介绍了一种环形转子支架的设计方法。首先,依据设计方案推算出转子支架的主要尺寸;然后,利用Creo软件建立了在承受固定载荷下的转子支架模型,确保整体结构的强度和刚度;最后,通过ANSYS有限元分析软件对转子支架进行仿真分析,验证设计方案的正确性和可行性。

永磁环形力矩电机驱动转台伺服系统的多目标鲁棒控制研究

在工业生产和实际生活等领域,不同类型的电机提供了各种所需的动力保障,其中永磁环形力矩电机具有高转矩和低转速的使用特点,在很多应用方面都有很好的利用空间。为确保永磁环形力矩电机的性能优势得到充分发挥,需要有效解决鲁棒控制的稳定性问题。针对永磁环形力矩电机驱动转台伺服系统的实际情况,探讨了该系统的多目标鲁棒控制设计,研究结论对于相关产品的研发和生产具有一定的借鉴价值。

引信用环形发电机转子转速控制技术

环形发电机作为引信电源不仅可提高引信的安全性和可靠性,而且还可为引信解除保险提供独立的第二环境激励源。通过对环形发电机工作原理及结构的分析,给出了一种转子转速控制机构的实现途径和仿真分析、试验结果。仿真分析和试验结果表明,该机构可以实现在弹丸低速飞行时可靠工作、在弹丸高速飞行时可调节与控制自身转速的功能。

复合A/C轴永磁环形力矩电机二阶滑模控制

针对高精确度五轴联动数控机床中主轴头复合A/C轴直接驱动永磁环形力矩电机伺服系统易受负载扰动和参数变化影响的特点,设计了二阶滑模速度控制器。二阶滑模控制算法具有一阶滑模控制算法的鲁棒性和动态性能,并能消除一阶滑模控制存在的抖振现象。采用二阶滑模超螺旋算法对系统进行控制,以增强伺服系统的鲁棒性并消除抖振。仿真结果表明,所提出的策略使伺服系统具有很强的速度跟踪性能,并且对负载扰动和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性,同时消除了抖振现象。

永磁环形力矩电机期望补偿自适应鲁棒控制

针对复合A/C轴直接驱动永磁环形力矩电机伺服系统易受外部扰动、参数不确定性以及齿槽转矩的影响,为实现高性能控制和准确参数估计,设计了根据期望轨迹构造自适应律的期望补偿自适应鲁棒位置控制器。该期望补偿自适应律只需根据期望轨迹,采用不连续参数投影算法对系统不确定性进行离线估计。与常规自适应鲁棒控制器相比,该控制器降低了测量噪声对系统的影响,实现参数估计过程更快且参数估计值更加精确。仿真结果表明该方法不仅使伺服系统具有较好的暂态性能,而且提高了系统的最终跟踪精度。

直接驱动环形永磁力矩电机μ-H_∞速度控制器设计

针对直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机易受负载扰动及参数变化影响的特点,将去除正交性假设的H_∞控制器设计方法与μ综合中的μ/K迭代法相结合,设计了一个μ/H_∞速度控制器。除去正交性假设可以大幅度压缩μ值上界,减少搜寻时间与范围。与纯H_∞控制器相比,该速度控制器对负载扰动和参数不确定性更具鲁棒性,且控制器的获取也比μ控制器快。仿真结果及分析表明,所提出的μ-H_∞速度控制器满足高精度直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统对鲁棒性和快速性的要求。

永磁环形力矩电机的离散二阶滑模控制

针对高精度五轴联动数控机床中主轴头复合A/C轴直接驱动永磁环形力矩电机伺服系统易受负载扰动和参数变化影响的特点,采用离散二阶滑模设计了位置控制器。控制律采用二阶滑模预设收敛律算法,二阶滑模将不连续控制作用于变量的高阶微分上,理论上可消除抖振。理论分析与仿真结果表明,所采用的控制策略使伺服系统具有很强的位置跟踪性能,而且对负载干扰和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性,同时削弱了抖振。

MGA在环形力矩电机H_∞速度控制中的应用

数控转台永磁环形力矩电动机回转送进系统采用直接驱动技术后,对负载扰动和参数变化比较敏感,使系统的伺服性能大大降低.针对这一问题,采用多目标遗传算法设计H∞速度控制器,对H∞速度控制器参数优化选取,该控制方法可以有效地抑制负载扰动和参数变化对数控转台伺服系统产生的干扰,使系统具有更强的鲁棒性,并获得良好的跟踪响应.仿真结果表明,所提出的多目标遗传算法H∞速度控制使数控转台回转送进系统对负载扰动及参数变化具有更强的鲁棒性和快速性.

新型数控转台双转子永磁环形力矩电机设计

为提高电机转矩密度,研究了一种直接驱动式新型数控转台双转子永磁环形力矩电机,以适应数控机床作业空间有限的要求。定子绕组采用串联背绕的绕线方式。采用近极槽数的特殊集中分数槽绕组解决了电机多极数,低转速情况下电机极、槽配合的矛盾。通过有限元分析方法对电机性能进行分析计算,电机保持较高的绕组系数,验证了电机具有较高的转矩密度,说明了所述设计方法的合理性和有效性。

基于线性矩阵不等式的环形永磁力矩电机的H_2/H_∞静态输出反馈控制

针对直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机易受负载扰动及自身参数变化影响的特点,文中基于线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI),设计了一个多目标混合H2/H∞静态输出反馈控制器,该控制器可使闭环系统的极点均落在预先选定的线性矩阵不等式区域D内来实现极点配置。所设计的多目标控制器同时考虑了闭环系统的极点位置和2个重要的鲁棒性能指标(H2和H∞范数),不但保证系统的稳定型和快速性,还使系统对外界及自身扰动具有较强的鲁棒性,在很大程度上解决快速性和鲁棒性之间的矛盾。仿真结果及分析表明,所提出控制器满足高精度直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统对快速性和鲁棒性的要求。

基于奇异摄动环形永磁力矩电机的二阶滑模控制

针对高精度五轴联动数控机床中主轴头复合A/C轴直接驱动环形永磁力矩电机伺服系统易受负载扰动和参数变化影响的特点,以及其机械和电气变量间的耦合影响速度跟踪的快速性和精度的问题,设计了基于奇异摄动理论的二阶滑模鲁棒速度控制器.利用奇异摄动理论将环形力矩电机伺服系统的高阶模型解耦成两个不同时标的子系统,以实现变量间的解耦和模型简化.采用二阶滑模控制的螺旋算法分别设计快变和慢变子系统的控制律,再合成得到复合控制,以增强伺服系统的鲁棒性.仿真结果表明,所提出的策略使伺服系统具有很强的速度跟踪性能,而且对负载干扰和参数变化等不确定性具有很强的鲁棒性.

直接驱动环形永磁力矩电机低速齿槽转矩脉动补偿研究

对于要求在低速下能够平稳运行的高精度直接驱动数控转台用环形永磁力矩电机伺服系统,它的定位精度主要受到以齿槽转矩为主的扰动力矩的影响。通过构建一个齿槽转矩观测器来动态补偿齿槽转矩,抑制了由于齿槽转矩引起的速度波动,从而减小了对电机低速性能的影响。仿真结果表明该方法有效提高了速度环的抗干扰能力和系统的低速精度。

基于Q参数优化的环形力矩电机多目标混合H_2/H_∞控制

数控转台用永磁环形力矩电机回转伺服系统采用直接驱动方式后,对负载扰动和参数变化更为敏感,使系统的伺服性能大大降低。采用H2和H∞结合的多目标控制方法,在保证系统动态性能的基础上,可以提高系统的鲁棒性和抗扰性能,以解决快速性和鲁棒性之间的矛盾。为此,采用Q参数优化方法设计多目标混合H2/H∞速度控制器,利用连续系统与离散系统解的一致性,将连续问题转化为离散问题求解。仿真结果表明,与传统H∞速度控制相比,所提出的多目标混合H2/H∞速度控制使永磁环形力矩电机伺服系统对负载扰动及参数变化具有更强的鲁棒性和快速性。

环形行波超声电机非工作模态的影响及检测

为了研究非工作模态振型对环形行波超声波电机运行性能的影响,在参考理想环形行波超声波电机接触模型的基础上,将相邻高阶模态振型与工作模态振型相结合,构建新的接触模型,并采用解析法推导非工作模态影响下的环形行波超声波电机的输出特性。结果表明:电源频率距离工作模态频率越远,非工作模态振型占比越高;相同预压力和负载情况下,非工作模态振型占比越高,转矩转速波动越厉害;轻载时预压力越大,转速转矩波动越大,重载时情况与轻载时相反。由理论和试验分析可知,非工作模态振型对电机输出的影响较大且比较复杂,研究成果有助于为环形行波超声波电机的控制方案设计提供有价值的参考。

基于多目标遗传算法的永磁环形力矩电机H_∞速度控制

数控转台用永磁环形力矩电动机回转送进系统采用直接驱动技术后,对负载扰动和参数变化更为敏感,使系统的伺服性能大大降低。采用多目标遗传算法设计H∞速度控制器,对H∞速度控制器参数优化选取,与传统H∞速度控制相比,该控制方法可以有效地抑制负载扰动和参数变化对数控转台伺服系统的影响,使系统具有更强的鲁棒性,并获得良好的跟踪响应。仿真结果表明,所提出的多目标遗传算法H∞速度控制使数控转台回转送进系统对负载扰动及参数变化具有更强的鲁棒性和快速性。

直接驱动环形永磁力矩电机多目标混合l_1/H_∞控制

采用环形永磁力矩电动机直接驱动的数控转台伺服系统对干扰转矩和参数不确定性更为敏感,影响了系统的伺服性能。为解决环形永磁力矩电机伺服系统快速性和鲁棒性之间的矛盾,采用多目标混合l1/H∞控制方法设计速度控制器,利用改进的l1/H∞,δ控制与混合l1/H∞控制的解的一致性,通过截断方法获得控制器的有理次优解。仿真结果及分析表明,所提出的多目标混合l1/H∞控制器能满足数控转台对环形永磁力矩电机伺服系统快速性和鲁棒性的要求。

超声波电机步进特性及精密定位控制方法研究

对日本Shinsei公司的环形行波超声波电机USR60的调速特性和步进特性进行了实验研究,探讨了控制方法和负载变化对电机步进控制的影响并揭示了其中规律,提出了步进控制的改进方法。该方法在电机特性实验研究基础上,通过最小二乘法拟合出的经验公式对电机步距角的偏差进行修正,实现了环形行波超声波电机带负载时的等步距运行。提出的步进控制方法可实现环形行波超声波电机无位置传感器开环精密定位控制,控制精度达0.005°。