基于拉簧耦合同向旋转的双激振电机振动系统同步行为研究

摘要

针对同向旋转的双激振电机安装一定质量的耦合单元,造成系统在初始阶段启动困难,在稳定阶段产生较大的离心惯性力,影响系统同步行为等问题.提出了一种同向旋转的双激振电机拉簧耦合的物理模型.首先利用运动分离法建立了系统慢变参数的积分方程,推导出系统的同步条件和稳定性准则.研究表明:只要系统参数同时满足稳定性条件和稳定判据,系统就能实现稳定的同步运动.然后不考虑拉簧在同步状态下对激振电机性能的影响,通过数值分析研究了系统参数对系统同步能力及同步特性的影响.两激振电机的相位差随着拉簧刚度系数的增加逐渐稳定在零度附近,相应地系统同步状态从反相同步变成同相同步;系统的同步行为主要受拉簧和支撑弹簧的刚度,激振电机的位置参数,振动系统的结构参数的影响.最后建立了振动系统的机电耦合模型,通过线性拉簧系统的仿真验证了理论推导及数值分析的正确性.另外考虑拉簧非线性特性对激振电机的性能的影响,使用计算仿真分析了拉簧的非线性特性对系统同步行为的影响.