一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器制造技术

本发明专利技术提供一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器，包括正弦信号发生器以及两自由度电磁吸振器；正弦信号发生器将与当前电机转速频率对应的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器；两自由度电磁吸振器包括下层弹簧、下层质量块、激励线圈、线圈保持架、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧、轴以及支撑机构；其中，所述轴设置于支撑机构内，下层弹簧、下层质量块、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧依次由下至上套接于轴上并可沿轴上下移动；所述线圈保持架固连于支撑机构的底板上，且环绕于下导磁轭铁的外侧，激励线圈缠绕于线圈保持架上且处于下层质量块形成的磁路中；所述激励线圈与正弦信号发生器相连。该吸振器能够在双速电机变工况下有效抑制电机引起的结构振动。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器，包括正弦信号发生器以及两自由度电磁吸振器；正弦信号发生器将与当前电机转速频率对应的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器；两自由度电磁吸振器包括下层弹簧、下层质量块、激励线圈、线圈保持架、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧、轴以及支撑机构；其中，所述轴设置于支撑机构内，下层弹簧、下层质量块、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧依次由下至上套接于轴上并可沿轴上下移动；所述线圈保持架固连于支撑机构的底板上，且环绕于下导磁轭铁的外侧，激励线圈缠绕于线圈保持架上且处于下层质量块形成的磁路中；所述激励线圈与正弦信号发生器相连。该吸振器能够在双速电机变工况下有效抑制电机引起的结构振动。【专利说明】一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器
本专利技术属于设备振动噪声控制
，特别涉及一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器。
技术介绍
随着异步电机多极调速技术的进一步发展，市场上已研制出了低速高效双速电机，可增加不同工况下电机使用的灵活性，同时也在一定程度上降低了由其引起的振动噪声，但从电机振动频谱分析可知，其低频段表现出明显的强线谱振动特性，应对其采取有效抑制措施，对降低其引起的振动具有重要意义。加装动力吸振器是抑制机械设备单频振动一种可行的方法，其原理是通过制造主振动系统的反共振点,来消除主振动系统的振动，同时将主系统振动能量转移到附加的动力吸振器上。针对双速电机变转速工况下，传统单一的动力吸振器不再适应，需要一种可以在双速情况下都能有效降低电机引起的振动的吸振器。同时，传统的吸振器由质量弹簧系统组成，为了达到最佳的吸振效果需要吸振器有0.1?0.2的质量比，这样增加了系统的整体重量。因此，为有效降低双速电机引起的低频振动及降低吸振器的质量，需要一种能跟踪双速电机转速，同时以较小的质量比及功耗达到很好的控制效果的主动式吸振器，目前国内的吸振器尚无法满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器，该吸振器能够在双速电机变工况下有效抑制电机引起的结构振动。实现本专利技术的技术方案如下:一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器，包括正弦信号发生器以及两自由度电磁吸振器；正弦信号发生器用于生成两种不同频率的正弦信号，所述两种不同频率分别与双速电机的两种转速的频率相同；正弦信号发生器将与当前电机转速频率对应的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器；两自由度电磁吸振器包括下层弹簧、下层质量块、激励线圈、线圈保持架、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧、轴以及支撑机构；其中，所述轴设置于支撑机构内，下层弹簧、下层质量块、中层弹簧、上层质量块、上层弹簧依次由下至上套接于轴上并可沿轴上下移动；所述下层质量块由上导磁轭铁、永磁体和下导磁轭铁组成；其中永磁体位于上导磁轭铁和下导磁轭铁之间；所述线圈保持架固连于支撑机构的底板上，且环绕于下导磁轭铁的外侧，激励线圈缠绕于线圈保持架上且处于由导磁轭铁、永磁体和下导磁轭铁形成的磁路中；所述激励线圈与正弦信号发生器相连。进一步地，本专利技术还包括5个垫片，在下层弹簧与下层质量块之间、在中层弹簧和下层质量块之间、在中层弹簧与上层质量块之间、在上层弹簧与上层质量块之间以及在上层弹簧与支撑支架之间分别设置一个。进一步地，本专利技术正弦信号发生器包括正弦信号发生电路、选择开关以及功率放大电路；正弦信号发生电路用于产生两种不同频率的正弦信号，所述两种不同频率分别与双速电机两种转速的频率相同；正弦信号发生器在选择开关的控制下，将频率与当前发动机转速频率相同的正弦信号传输给功率放大器电路；功率放大器电路用于对接收到的正弦信号进行功率放大，并将放大后的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器。有益效果本专利技术双频小质量低功耗共振式主动吸振器可以提供两个共振频率，当电磁力的激励频率与其中任何一个共振频率相同时，该吸振器共振，输出的控制力最大。电磁力的激励频率由选择开关通过双速电机控制箱开启的转速信号确定正弦信号的发生频率，该频率通过功率放大电路提高带载能力进而驱动吸振器工作，从而实现很好的吸振效果。同时，本专利技术由于电磁力经过吸振器的放大，提高了吸振器的输出力，故可以减小吸振器的质量比，且本专利技术吸振器体积小、功耗低，集成度高，对外部接口少，安装方便，能以较小的功耗输出很大的吸振力，能够对两个频率的线谱具有明显的控制效果。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的双频小质量低功耗共振式主动吸振器的结构示意图；图2为本专利技术的双频小质量低功耗共振式主动吸振器原理示意图；图3为本专利技术吸振器输出力与输入电流之比随频率变化曲线； 其中1-上盖板，2-上层弹簧，3-上层质量块，4-上导磁轭铁，5-线圈保持架，6-激励线圈，7-接线端子，8-正弦信号发生器，9-轴，10-垫片，11-外壳，12-中层弹簧，13-永磁体，14-下导磁轭铁，15-下层弹簧，16-下底板。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术双频小质量低功耗共振式主动吸振器，包括正弦信号发生器以及两自由度电磁吸振器;正弦信号发生器8用于生成两种不同频率的正弦信号，所述两种不同频率分别与双速电机的两种转速的频率相同；正弦信号发生器将与当前电机转速频率对应的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器；两自由度电磁吸振器包括下层弹簧15、下层质量块、激励线圈6、线圈保持架5、中层弹簧12、上层质量块3、上层弹簧2、轴9以及支撑机构；其中，所述轴9设置于支撑机构内，下层弹簧15、下层质量块2、中层弹簧12、上层质量块3、上层弹簧2依次由下至上套接于轴9上并可沿轴9上下移动(即轴9与套接的部件之间应无明显的摩擦)；所述下层质量块2由上导磁轭铁4、永磁体13和下导磁轭铁14组成；其中永磁体13位于上导磁轭铁4和下导磁轭铁14之间；所述线圈保持架5固连于支撑机构的底板上，且环绕于下导磁轭铁14的外侧，激励线圈6缠绕于线圈保持架5上且处于由导磁轭铁4、永磁体13和下导磁轭铁14形成的磁路中；所述激励线圈6与正弦信号发生器相连，接收正弦信号发生器传输过来正弦信号。本专利技术设计具有与电机转速频率相同的正弦信号，利用该正弦信号驱动激励线圈，使其切割由下层质量块产生的磁感线，切割磁感线生成的电磁力作用于吸振器上，电磁力经吸振器放大后(放大原理:电磁力作用于下层质量块M2上，下层质量块M2上或下运动挤压弹簧，从而产生更大的反作用力)，提高更大的反作用力，同时该反作用力的频率与电机转速频率相同(此时吸振器的输出力最大)，因此利用本专利技术共振式主动吸振器可以达到很好的吸振效果。本专利技术正弦信号发生器产生两种与电机转速频率相同的正弦信号，因此无论电机处于哪一种转速的情况下，其都可以输出与其频率相对应的正弦信号，激励线圈在正弦信号的作用下切割磁感线产生电磁力，使得上、下质量块在磁感力的作用下上下运动产生共振，且共振频率与电机转速的频率相同，因此本专利技术可以很好的适用于减小双速电机的共振。本专利技术正弦信号发生器包括正弦信号发生电路、选择开关以及功率放大电路；正弦信号发生电路用于产生两种不同频率的正弦信号，所述两种不同频率分别与双速电机两种转速的频率相同；正弦信号发生器在选择开关的控制下，将频率与当前发动机转速频率相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双频小质量低功耗共振式主动吸振器，其特征在于，包括正弦信号发生器（8）以及两自由度电磁吸振器；正弦信号发生器（8）用于生成两种不同频率的正弦信号，所述两种不同频率分别与双速电机的两种转速的频率相同；正弦信号发生器（8）将与当前电机转速频率对应的正弦信号传输给两自由度电磁吸振器；两自由度电磁吸振器包括下层弹簧（15）、下层质量块、激励线圈（6）、线圈保持架（5）、中层弹簧（12）、上层质量块（3）、上层弹簧（2）、轴（9）以及支撑机构；其中，所述轴（9）设置于支撑机构内，下层弹簧（15）、下层质量块、中层弹簧（12）、上层质量块（3）、上层弹簧（2）依次由下至上套接于轴（9）上并可沿轴（9）上下移动；所述下层质量块由上导磁轭铁（4）、永磁体（13）和下导磁轭铁（14）组成；其中永磁体（13）位于上导磁轭铁（4）和下导磁轭铁（14）之间；所述线圈保持架（5）固连于支撑机构的底板上，且环绕于下导磁轭铁（14）的外侧，激励线圈（6）缠绕于线圈保持架（5）上且处于由导磁轭铁（4）、永磁体（13）和下导磁轭铁（14）形成的磁路中；所述激励线圈（6）与正弦信号发生器相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘记心，张针粒，鲁民月，余永丰，李强，张苗，商超，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：