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谐波超声抛光系统换能器优化设计与无功补偿站

收藏本文 2024-02-04 点赞:6061 浏览:17184 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:进入“十二五”规划以来,国家对于现代装备制造业进展提出了更高的要求,也就对模具制造工艺的改善有了更加迫切的需求。模具内表面及复杂模具型腔的抛光成为了制约模具行业进展的瓶颈不足。相对于传统的抛光工艺,超声抛光能够更有效的实现对模具复杂型腔抛光。作为超声抛光系统的关键器件,换能器完成由电能向机械能的功率转换,直接决定了超声抛光系统的整体效率;换能器能否进行良好匹配,也将影响系统的输出功率。针对目前的超声抛光换能器无功损耗过大及谐波含量高等不足,本论文开展了相关的论述探讨及实验浅析,具体所做的探讨工作如下:1、根据超声抛光的特点,浅析超声抛光系统中换能器的工作特性,并建立有效的数学模型;2、简述无功补偿及谐波抑制论述,并针对以上不足采取磁阀式可控电抗器(Magnetic Valve Controllable Reactor)实现换能器无功补偿及谐波抑制,探讨磁阀式可控电抗器基本结构及工作特性,并建立磁阀式可控电抗器的等效数学模型;3、利用MATLAB/Simupnk软件,依据所得等效电路建立磁阀式可控电抗器仿真模型,验证磁阀式可控电抗器在无功补偿及谐波抑制方面的有效性,并完成了对其工作点选取浅析;4、设计磁阀式可控电抗器具体参数,搭建了电抗器快速励磁电路,并进行快速励磁实验,验证了快速励磁电路的可行性。关键词:超声抛光论文无功补偿论文谐波抑制论文磁阀式可控电抗器论文MATLAB/simupnk仿真论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第一章 绪论9-18

    1.1 论文探讨背景9-10

    1.2 模具抛光10-12

    1.2.1 模具抛光工业作用10-11

    1.2.2 常见抛光策略及原理11-12

    1.3 超声抛光原理及优势12-13

    1.3.1 超声波抛光基本原理12-13

    1.3.2 超声波抛光的特点13

    1.3.3 超声波抛光工艺13

    1.4 超声抛光系统介绍13-17

    1.4.1 超声波电源14-15

    1.4.2 超声抛光系统换能器15

    1.4.3 超声变幅杆15-16

    1.4.4 超声工具头16

    1.4.5 磨料悬浮液16-17

    1.5 论文主要任务17-18

    第二章 超声抛光换能器18-25

    2.1 超声抛光换能器介绍18-21

    2.1.1 磁致伸缩式换能器18-19

    2.1.2 压电换能器19-21

    2.2 超声换能器进展近况21-23

    2.3 换能器等效电路浅析23

    2.4 本论文探讨目的及作用23-24

    2.5 本章小结24-25

    第三章 无功补偿及谐波抑制25-41

    3.1 无功功率25-27

    3.1.1 正弦电路的无功功率和功率因数25-26

    3.1.2 含有谐波的非正弦电路的无功功率26-27

    3.2 无功补偿的重要作用27-28

    3.3 谐波的产生及危害28-30

    3.3.1 谐波产生的理由29-30

    3.3.2 谐波产生的危害30

    3.4 谐波的抑制30-34

    3.4.1 无源滤波器基本分类及结构31-32

    3.4.2 有源滤波器32-33

    3.4.3 全波傅里叶算法滤波33-34

    3.5 无功补偿进展情况34-35

    3.6 几种常用的无功补偿装置及原理35-40

    3.6.1 同步调相机35

    3.6.2 电容器补偿35-36

    3.6.3 静止无功补偿器36

    3.6.4 晶闸管制约电抗器(TCR)36-38

    3.6.5 晶闸管投切电容器38

    3.6.6 磁阀式可控电抗器38-40

    3.7 本章小结40-41

    第四章 磁阀式可控电抗器原理特性浅析及设计41-60

    4.1 可控电抗器分类及进展近况[54]41-42

    4.2 换能器无功补偿原理42-43

    4.3 磁阀式可控电抗器原理43-45

    4.4 磁阀式可控电抗器数学模型及等效电路图的建立45-50

    4.4.1 磁阀式可控电抗器工作状态转换45-48

    4.4.2 磁阀式可控电抗器数学模型48-50

    4.5 磁阀式可控电抗器的谐波特性50-52

    4.6 磁阀式可控电抗器的制约特性52-54

    4.7 电抗器快速励磁54-57

    4.7.1 增加直流制约电压54

    4.7.2 充电电容放电提升响应速度54-57

    4.8 可控电抗器设计57-59

    4.8.1 绕组抽头比计算57-58

    4.8.2 电抗器电感计算58-59

    4.9 本章小结59-60

    第五章 带有磁阀式可控电抗器的换能器 MATLAB/SIMULINK 仿真60-70

    5.1 MATLAB/simupnk 介绍60

    5.2 磁阀式可控电抗器 simupnk 仿真模型的建立60-62

    5.2.1 变压器选择61-62

    5.2.2 仿真其他参数的选择62

    5.3 实验结果及浅析62-69

    5.3.1 磁阀式可控电抗器仿真62-66

    5.3.2 带有磁阀式可控电抗器的换能器仿真66-68

    5.3.3 可控电抗器快速励磁68-69

    5.4 本章小结69-70

    第六章 总结与展望70-72

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