[發(fā)明專利]一種雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310320186.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN103557265A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉記心;張針粒;魯民月;余永豐;李強(qiáng);張苗;商超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一九研究所
• 主分類號(hào): F16F13/00
• 分類號(hào): F16F13/00;G10K11/172
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;李愛英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于設(shè)備振動(dòng)噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器。

背景技術(shù)

隨著異步電機(jī)多極調(diào)速技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，市場(chǎng)上已研制出了低速高效雙速電機(jī)，可增加不同工況下電機(jī)使用的靈活性，同時(shí)也在一定程度上降低了由其引起的振動(dòng)噪聲，但從電機(jī)振動(dòng)頻譜分析可知，其低頻段表現(xiàn)出明顯的強(qiáng)線譜振動(dòng)特性，應(yīng)對(duì)其采取有效抑制措施，對(duì)降低其引起的振動(dòng)具有重要意義。

加裝動(dòng)力吸振器是抑制機(jī)械設(shè)備單頻振動(dòng)一種可行的方法，其原理是通過(guò)制造主振動(dòng)系統(tǒng)的反共振點(diǎn)，來(lái)消除主振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，同時(shí)將主系統(tǒng)振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移到附加的動(dòng)力吸振器上。

針對(duì)雙速電機(jī)變轉(zhuǎn)速工況下，傳統(tǒng)單一的動(dòng)力吸振器不再適應(yīng)，需要一種可以在雙速情況下都能有效降低電機(jī)引起的振動(dòng)的吸振器。同時(shí)，傳統(tǒng)的吸振器由質(zhì)量彈簧系統(tǒng)組成，為了達(dá)到最佳的吸振效果需要吸振器有0.1～0.2的質(zhì)量比，這樣增加了系統(tǒng)的整體重量。

因此，為有效降低雙速電機(jī)引起的低頻振動(dòng)及降低吸振器的質(zhì)量，需要一種能跟蹤雙速電機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)以較小的質(zhì)量比及功耗達(dá)到很好的控制效果的主動(dòng)式吸振器，目前國(guó)內(nèi)的吸振器尚無(wú)法滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器，該吸振器能夠在雙速電機(jī)變工況下有效抑制電機(jī)引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器，包括正弦信號(hào)發(fā)生器以及兩自由度電磁吸振器；

正弦信號(hào)發(fā)生器用于生成兩種不同頻率的正弦信號(hào)，所述兩種不同頻率分別與雙速電機(jī)的兩種轉(zhuǎn)速的頻率相同；正弦信號(hào)發(fā)生器將與當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速頻率對(duì)應(yīng)的正弦信號(hào)傳輸給兩自由度電磁吸振器；

兩自由度電磁吸振器包括下層彈簧、下層質(zhì)量塊、激勵(lì)線圈、線圈保持架、中層彈簧、上層質(zhì)量塊、上層彈簧、軸以及支撐機(jī)構(gòu)；其中，所述軸設(shè)置于支撐機(jī)構(gòu)內(nèi)，下層彈簧、下層質(zhì)量塊、中層彈簧、上層質(zhì)量塊、上層彈簧依次由下至上套接于軸上并可沿軸上下移動(dòng)；所述下層質(zhì)量塊由上導(dǎo)磁軛鐵、永磁體和下導(dǎo)磁軛鐵組成；其中永磁體位于上導(dǎo)磁軛鐵和下導(dǎo)磁軛鐵之間；所述線圈保持架固連于支撐機(jī)構(gòu)的底板上，且環(huán)繞于下導(dǎo)磁軛鐵的外側(cè)，激勵(lì)線圈纏繞于線圈保持架上且處于由導(dǎo)磁軛鐵、永磁體和下導(dǎo)磁軛鐵形成的磁路中；所述激勵(lì)線圈與正弦信號(hào)發(fā)生器相連。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括5個(gè)墊片，在下層彈簧與下層質(zhì)量塊之間、在中層彈簧和下層質(zhì)量塊之間、在中層彈簧與上層質(zhì)量塊之間、在上層彈簧與上層質(zhì)量塊之間以及在上層彈簧與支撐支架之間分別設(shè)置一個(gè)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明正弦信號(hào)發(fā)生器包括正弦信號(hào)發(fā)生電路、選擇開關(guān)以及功率放大電路；

正弦信號(hào)發(fā)生電路用于產(chǎn)生兩種不同頻率的正弦信號(hào)，所述兩種不同頻率分別與雙速電機(jī)兩種轉(zhuǎn)速的頻率相同；正弦信號(hào)發(fā)生器在選擇開關(guān)的控制下，將頻率與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速頻率相同的正弦信號(hào)傳輸給功率放大器電路；

功率放大器電路用于對(duì)接收到的正弦信號(hào)進(jìn)行功率放大，并將放大后的正弦信號(hào)傳輸給兩自由度電磁吸振器。

有益效果

本發(fā)明雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器可以提供兩個(gè)共振頻率，當(dāng)電磁力的激勵(lì)頻率與其中任何一個(gè)共振頻率相同時(shí)，該吸振器共振，輸出的控制力最大。電磁力的激勵(lì)頻率由選擇開關(guān)通過(guò)雙速電機(jī)控制箱開啟的轉(zhuǎn)速信號(hào)確定正弦信號(hào)的發(fā)生頻率，該頻率通過(guò)功率放大電路提高帶載能力進(jìn)而驅(qū)動(dòng)吸振器工作，從而實(shí)現(xiàn)很好的吸振效果。

同時(shí)，本發(fā)明由于電磁力經(jīng)過(guò)吸振器的放大，提高了吸振器的輸出力，故可以減小吸振器的質(zhì)量比，且本發(fā)明吸振器體積小、功耗低，集成度高，對(duì)外部接口少，安裝方便，能以較小的功耗輸出很大的吸振力，能夠?qū)蓚€(gè)頻率的線譜具有明顯的控制效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器原理示意圖；

圖3為本發(fā)明吸振器輸出力與輸入電流之比隨頻率變化曲線；

其中1-上蓋板，2-上層彈簧，3-上層質(zhì)量塊，4-上導(dǎo)磁軛鐵，5-線圈保持架，6-激勵(lì)線圈，7-接線端子，8-正弦信號(hào)發(fā)生器，9-軸，10-墊片，11-外殼，12-中層彈簧，13-永磁體，14-下導(dǎo)磁軛鐵，15-下層彈簧，16-下底板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明雙頻小質(zhì)量低功耗共振式主動(dòng)吸振器，包括正弦信號(hào)發(fā)生器以及兩自由度電磁吸振器；