节能型电磁结晶器的研制与应用

摘要

绿色成形技术作为21世纪的先进成形技术的一种渐渐成为社会的主流,再制造作为绿色制造的一种越来越受到社会的重视。半固态加工技术是一项较新的成形技术,它能够改善成形件的显微组织,使其组织更加均匀,气孔少、偏析少、提高其力学性能等优点。电磁搅拌技术在近年得到了飞速发展,应用该技术能够改善铸坯的性能,使成形件的质量提高。
　　利用废旧电机,经适当的改造,使其成为能够进行电磁搅拌的装置,并加入冷却系统,使其成为可制备铝合金、镁合金等复合材料的电磁搅拌结晶设备,能够变废为宝,属于再制造技术,符合社会的发展。
　　Ansoft Maxwell 2D作为有限元分析软件,其自带的RMxprt是能够很简单的对电机进行建模。利用该软件对自制电磁搅拌装置进行仿真,得出相应的磁云密度图。方便对电磁场进行直观的、定性的分析。
　　利用自制电磁结晶器制备了半固态A356铝合金,研究了电磁搅拌过程对半固态A356铝合金初生相的影响。研究结果表明,利用自制的电磁结晶器能够制备满足流变成形需要的半固态A356铝合金浆料;通过实验研究,获得了合适的制备工艺参数。对试验过程总的能耗进行分析,通过变频器改变电磁搅拌结晶器的输入电流频率,通过试验表明,当降低输入电流频率时,能够降低试验过程中的能耗。

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第一章 绪论

1.1 课题背景与来源

1.2 电磁结晶器的发展

1.3 金属半固态技术成形技术

1.4变频调速的发展

1.5研究的目的及意义

1.6 本课题研究的内容

第二章 电磁结晶器装置的研制

2.1电磁搅拌结晶器的改制

2.2电磁搅拌器的器材与制作

2.3 变频调速技术

第三章 电磁结晶器磁场的模拟

3.1电磁场理论分析

3.2 有限元模型的建立

3.3 仿真结果

3.4对电磁搅拌的分析处理

第四章 电磁结晶器的应用

4.1试验过程

4.2 实验结果及讨论

4.3对电磁结晶器进行定性分析

第五章 电磁结晶器节能的探讨

5.1异步电动机能耗分布

5.2异步电动机节能

5.3电磁搅拌器的能耗计算

第六章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文及个人简历