文档介绍：山东理工大学
硕士学位论文开题报告
论文题目: 基于开关磁阻电机的龙门刨床
控制系统研究与应用
学生学号: YZ1501018
学生姓名: 仝西琳
所在单位: 淄博市技师学院
学科专业: 机械工程
研究方向:
指导教师: 李志永
山东理工大学学位办公室制
开题报告填写事项
一、填写必须实事求是,字迹要端正、清楚。
二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写(字数不少于2000字)。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室(系、研究室)主任、院长、研究生处填写。
三、从开题报告通过之日开始计算,研究生学位论文工作的时间不少于1年。
四、开题报告评议小组由学院统一集中组织,对开题报告通不过者要在1至2个月内补做,重新审核合格后,才允许正式进入课题,否则取消进入论文阶段资格。
五、此表培养单位留存一份。
本课题所涉及的内容(包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等),除在毕业论文中所发表的以外,本人保证:未经导师正式同意,五年内不以任何形式向第三方公开。
研究生(签字)
导师(签字)
年月日
一、课题的来源及意义
课题来源
自选课题
课题意义
龙门刨床是机械加工行业的重要组成部分,其电气传动系统主要由直流调速系统和交流变频调速系统两种实现方式。两种传动系统机械结构实现方式复杂,需配合像离合器、变速器等传动机构进行传动进给,结构体积大、效率低、噪音大、故障率高、维修困难且费用高,启动及制动时转矩小,精度控制差。
开关磁阻电机作为新型电机的出现,其控制系统是上个世纪90年代一种以电力电子、微控制器发展起来的新型控制系统,兼有交在、直流两种电机调速系统的优点,具有启动转矩大、启动电流小、其固有的机械结构特适用于频繁启动及正反转的场合,电机无电刷等换向机构,运行可靠性高,可实现脉冲定位运行行程及换向时刻,因此速度精度高,可实现无极调速的控制方式。开关磁阻电机控制方式简单灵活,调速范围宽广,高效节能。容错能力强,缺相仍能工作且不会损坏电机。
由于具有上述特性,开关磁阻电机非常适合在这种低速大扭矩、负载变化率较大的龙门刨床系统中应用。开关磁阻电机在龙门刨床系统中的应用,可大大减小机械结构、提高龙门刨床加工精度同时高效节能,符合国家节能减排的政策方针,有利于减少能源浪费。
二、简述该领域目前的国内外研究现状和发展趋势
通过查阅相关文献及网络资料发现,国内外对开关磁阻在龙门刨床上的研究较少,其直接原因是开关磁阻电机发展相对较晚,国内外研究机构也较少,随着大功率电力电子器件的出现,开关磁阻电机才逐步发展起来。
1、国外研究现状
国外对开关磁阻电机研究较早,相对国内比较深入,英国SRD公司在这方面取得的成功及投入的研究经费较多,也是开关磁阻电机相关产品做的比较好的厂家之一。国外开关磁阻电机主要应用在小家电如洗衣机、料理机、吸尘器、纺织机械等上面。主要以小功率产品为主,低速大功率开关磁阻电机国外应用较少。在高速领域,国外大功率产品主要应用在航空发动机领域。开关磁阻电机在龙门刨床领域的应用很少能查阅到相关文献。
2、国内研究现状
对开关磁阻电机研究较多的院校主要有华中科技大学、西安交通大学、合肥工业大学等高校,这些高校主要对电机本体设计及调速控制系统的理论做了大量相关研究。除上述高校外,国内企业如山东科汇电气股份有限公司、北京中纺锐力股份有限公司等对开关磁阻电机研究及应用的比较多,产品性能可靠性较高,而且成果转化率也较高,其他也有不少企业在做相关研究。山东科汇的产品在龙门刨床改造中的应用较多,且控制及改造效果良好,北京中纺的产品主要应用在矿用设备,龙门刨床中的应用则较少,但也有涉及这方面的应用。
无论哪个企业,国内龙门刨床中开关磁阻电机系统的应用都停留在改造的技术层面,没有真正达到行业的真正需求。龙门刨床行业真正所需的是开关磁阻在改行业内的大力发展,充分发挥其特性,而不是仅仅停留在小量的改造阶段。
太原第一机床厂【2】作为开关磁阻电机的使用者,大胆革新,勇于创新,将北京中纺的产品应用于机床设备中且取得了良好效果。机床厂主要对机械结构传动系统进行了重新设计及校核。
营口重型机械有限公司【3】主要结合开关磁阻调速系统性能,根据刨床加工工艺,结合PLC对龙门刨床进行控制。
参考文献【4】中同样采用开磁阻电机对龙门刨床进行改造,其改造方案主要是针对刨床不同速度等级及加工要求重新设计刨床加工方案且重新设计其传动机构。

三、课题所要研究的内容及实施方案
主要研究内容及预期成果
调研龙门刨床主要市场应用案例,研究针对不同功率等级龙门刨床中应用开关磁阻电机系统的结构优化方案及相关设备配套方案,为设备配套厂家提供理论支