振动传输系统驱动技术研究

摘要

振动传输技术是将松散物料通过振动机体从一个位置转移到另一个位置的技术,振动料斗是一种利用振动对小型工件进行连续定向送料的装置,广泛用于食品加工、制药及电子元器件装配等许多生产领域。
　　 本文针对振动传输系统的驱动技术展开研究,主要内容包括：首先介绍了振动传输的原理与研究现状,分析了现有的振动传输驱动技术及其发展趋势,并总结了电磁铁的研究现状与方向等。其次,借助ANSYS三维有限元分析软件,对振动传输系统核心器件电磁铁进行了建模与仿真,分析了电磁铁三维磁场的分布并对其吸力特性进行了仿真分析,在此基础上,本文对电磁铁的外形设计,材料选择等关键问题展开了研究,提出了更适合振动传输系统的电磁铁的设计方法。此外,本文还针对振动传输系统制作了一系列电磁铁与线圈以掌握其实际的工作性能并进行相关的对比。第三,针对电磁铁的工作特性,本文设计并研制了电磁铁的测试机构并对电磁铁进行了相关测试,包括位移.力特性测试,电压.力特性测试,频率响应等,得出了电磁铁在不同参数,不同条件下的工作特性,并且验证了电磁铁设计与制作的正确性。结合电磁铁的理论计算与实验研究,本文还得出了不同功率的振动料斗与电磁铁大小的对应关系,为振动料斗专用电磁铁的设计提供了重要依据。第四,本文对振动传输系统整体进行了机电一体化建模,从全局的角度揭示了控制信号与工件运动之间的关系。在驱动控制系统的设计中,本文结合逆变技术,以IGBT管作为开关器件,应用SPWM技术对开关管的通断进行控制,从而实现电磁铁驱动信号频率,电压的实时调节,使对振动料斗的控制更加方便、高效。第五,搭建了振动传输系统实验平台,通过实验取得实验数据并对其进行分析；探讨电磁铁设计及驱动控制系统中出现的问题,分析原因并提出解决方案。实验证明所设计的驱动控制系统使振动料斗的性能得到了较大提高。