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    联轴器刚度对离心机转速影响

    发布日期:2018-04-11 发布者:鑫程联轴器

     通过建立包含联轴器扭转刚度及阻尼特征模块的离心机转速伺服控制系统仿真模型,分析联轴器扭转刚度对离心机系统转速稳定度的影响。结果选用扭转刚度较高的联轴器有助于提升离心机系统对抗外界扰动扭矩的能力,选用扭转刚度较低的联轴器能够降低系统驱动环节固有扰动扭矩造成的影响。结论对联轴器扭转刚度的选择应根据离心机扰动扭矩的具体组成决定。

      离心机系统结构中,在驱动系统与主体旋转结构之间需要通过动力传递装置进行连接。除少数采用电机转子一离心机主轴整体设计的特殊系统之外,常规离心机一般采用联轴器作为动力传递器件。根据联轴器是否包含弹性组件及扭转刚度的不同,可分为弹性联轴器与刚性联轴器两类,而不同大小的扭转外界扰动扭矩;T为驱动系统内部扰动扭矩;/为系统常规离心机的伺服驱动系统一般采用转速环转动惯量。
      联轴器刚度对离心机转速稳定性的理论分析,用于对刚度直接影响着系统性能。
      转速稳定度是多数离心机设备的主要性能指标之一,不同类型的离心机设备对转速稳定度指标的要求不尽相同,如精密离心机将其作为核心参数,而例行'向其所示的伺服控制结构中引入联轴器模拟环节,基于达朗伯原理的一个典型联轴器动力传递过程可由如下动力方程进行表述(忽略轴承摩擦阻尼)7-8:量,且/+石;T,r2为驱动系统与被驱动系统的扭矩及阻扭矩,且TL-TrfTl;心,心为联轴器两端驱动系统与被驱动系统的转动角,且心或02(由转速传感器的安装位置决定),C.分别为联轴器的扭转刚度与第i阶扭转阻尼系数;s为微分算子。由此可得整合了联轴器结构的伺服驱动系统控制过程的数学表达式,如式(2)―(5)所示,其中A为系统转速测量误差:为阻尼补偿电流值为电枢电流指令;iqa为电枢实际电流;!为电枢电压指令;Ra为电枢电阻;La为电枢分析式(3)―(5)可知,离心机伺服驱动系统一方面将根据测速结果与转速指令的差值(!-!m)生成调整扭矩抗扰动扭矩;另一方面还会因转速测量误差A!m产生伺服驱动系统原理影响系统转速;此外拖动电机还不可避免地存在固有转矩脉动,并构成了驱动系统内部扰动扭矩K的主要成分。