[發明專利]一種基于鍵合圖的高速電主軸熱誤差建模方法

有效

• 申請號: 202110487216.5
• 申請日: 2021-05-05
• 公開（公告）號: CN113110295B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 戴野;曲航;戰士強;高延華;周志成
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 陳陽

1.一種基于鍵合圖的高速電主軸熱誤差建模方法，其特征在于，包括軸承部分、定子部分和轉子部分，該建模方法是首先自行劃分節點，分別建立這三個部分的鍵合圖模型，然后根據三者之間的位置關系將所有鍵合圖模型用標準鍵合圖元件連接，從而構建完整的高速電主軸熱誤差系統溫度場的鍵合圖模型，進一步建立高速電主軸的熱誤差數學模型，根據模型進行系統仿真、分析得出高速電主軸熱誤差大小；

其主要步驟如下：

步驟a、建立高速電主軸軸承部分鍵合圖模型：

以能量守恒定律為原則的鍵合圖方法適合于機電多能量域共存系統的統一建模，首先構建標準鍵合圖元件，并在此基礎上建立軸承鍵合圖模型；軸承包含三個部分：軸承內環、軸承外環、陶瓷球；其中，軸承外側還設有起支撐固定作用的軸承滑套、軸承座，溫度場鍵合圖分別由鍵合圖基本元件勢源Se、流源Sf、阻性元件R、容性元件C、“0”結、“1”結構成；

步驟b、建立電動機定子部分鍵合圖模型：

構建標準鍵合圖元件，建立電動機定子溫度場鍵合圖模型，定子包含三個部分：定子鐵芯、定子繞組、機座，溫度場鍵合圖分別由鍵合圖基本元件勢源Se、流源Sf、阻性元件R、容性元件C、“0”結、“1”結構成；

步驟c、建立電動機轉子部分鍵合圖模型：

構建標準鍵合圖元件，建立電動機轉子溫度場鍵合圖模型，轉子包含三個部分：轉子鐵芯、轉子繞組、轉軸，溫度場鍵合圖分別由鍵合圖基本元件勢源Se、流源Sf、阻性元件R、容性元件C、“0”結、“1”結構成；

步驟d、建立高速電主軸熱誤差系統溫度場鍵合圖模型：

所述步驟d提供了一種基于鍵合圖的高速電主軸熱誤差系統溫度場模型，包括高速電主軸軸承部分、電動機定子部分和電動機轉子部分；其中，通過建立高速電主軸軸承鍵合圖模型、電動機定子鍵合圖模型和電動機轉子鍵合圖模型，再利用標準鍵合圖元件連接所述高速電主軸軸承鍵合圖模型、所述電動機定子鍵合圖模型、所述電動機轉子鍵合圖模型，建立完整的高速電主軸熱誤差系統溫度場鍵合圖模型；

步驟e、建立高速電主軸熱誤差數學模型，根據模型進行系統仿真、分析得出高速電主軸熱誤差大小：

建立多能量形式共存的高速電主軸的熱誤差數學模型，通過20Sim仿真模擬平臺，根據模型進行系統仿真、分析得出高速電主軸熱誤差大小。