2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、工業(yè)機(jī)器人經(jīng)過近六十年的發(fā)展,已被越來越多的領(lǐng)域所應(yīng)用。近年來,隨著工業(yè)機(jī)器人性能指標(biāo)的提高,我國(guó)人工成本的增加及政府政策,工業(yè)機(jī)器人迎來了良好的發(fā)展機(jī)遇。目前,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人所用的核心零部件包含高精度減速器、伺服電機(jī)等大部分依賴進(jìn)口。研究并開發(fā)出適合工業(yè)機(jī)器人用的永磁伺服電機(jī)對(duì)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化有著十分重大的意義。本文的研究?jī)?nèi)容來源于2014年廣州市產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新重大專項(xiàng)"基于產(chǎn)業(yè)鏈面向機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人研發(fā)與應(yīng)用

2、示范",其中一項(xiàng)重要任務(wù)是設(shè)計(jì)和試制一款用于工業(yè)機(jī)器人的2.0kW永磁同步伺服電機(jī),要求比同類型尺寸臺(tái)達(dá)電機(jī)的過載倍數(shù)提高10%。
  首先,本文闡述了永磁同步伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型,根據(jù)機(jī)器人用永磁同步伺服電機(jī)特點(diǎn)與要求確定了電機(jī)主要尺寸及氣隙,對(duì)定、轉(zhuǎn)子沖片進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),對(duì)定子繞組類型進(jìn)行了對(duì)比分析;通過繞組分析得出,新型單雙層繞組結(jié)構(gòu)比單層繞組和雙層繞組結(jié)構(gòu)的跨距小,有利于減少用銅量及降低熱負(fù)荷,同時(shí)可以滿足3.3倍的過

3、載要求;采用RMxprt計(jì)算完成了一款2.0kW、8極36槽永磁同步電機(jī)的電磁方案,并給出了部分計(jì)算結(jié)果。
  其次,利用有限元軟件Maxwell對(duì)所設(shè)計(jì)電機(jī)進(jìn)行了有限元仿真和計(jì)算,仿真了電機(jī)的空載、負(fù)載運(yùn)行工況;對(duì)3.5倍過載下的磁密云圖及輸出轉(zhuǎn)矩與過載電流關(guān)系進(jìn)行了分析,分析表明,電機(jī)在3.5倍過載下并未嚴(yán)重飽和。對(duì)永磁體在電樞反應(yīng)下是否退磁進(jìn)行了核算,對(duì)電機(jī)在額定及3.3倍過載時(shí)的運(yùn)行工況進(jìn)行了溫度分布計(jì)算,分析出了在3.3

4、倍過載下,電機(jī)最多可運(yùn)行71秒,滿足機(jī)器人短時(shí)3.3倍過載的要求。推導(dǎo)齒槽轉(zhuǎn)矩表達(dá)公式并對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了優(yōu)化分析;重點(diǎn)研究了分段斜極與磁極偏心對(duì)電機(jī)的影響,結(jié)果表明分段斜極與磁極偏心都可以有效的削弱齒槽轉(zhuǎn)矩并抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),但同時(shí)也會(huì)使輸出轉(zhuǎn)矩幅值降低。
  最后,通過試制樣機(jī),完成了空載、過載試驗(yàn),最高轉(zhuǎn)速測(cè)試,溫升與噪聲試驗(yàn)。過載倍數(shù)與最高轉(zhuǎn)速都達(dá)到了項(xiàng)目要求,且其它參數(shù)也符合交流伺服電機(jī)通用規(guī)范。并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行

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