基于PDC-PMSM的双螺杆泵系统刚度及模态分析

• 作者: 戴思锐 厉伟 冯桂宏 张炳义
• 来源期刊: 机电工程
• 学科: 工学
• 关键词: 双螺杆泵 模态分析 刚性分析 并行直驱连体永磁电机
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 机械设计|Machine Design
• 页码范围: 141-149,165
• 页数: 10页
• 分类号: TH327|TM341
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4551.2022.02.001

摘要

双螺杆泵、挤压类负载并行对驱机械装备一般采用"异步电机+同步齿轮"驱动,同时螺杆间间距很小,由于系统共振极易造成螺杆碰撞,甚至损坏.针对这一问题,提出了一种并联直驱连体永磁电机直接驱动双螺杆泵的方法,并对其刚度与模态进行了研究.首先,提出了电机的运行机理和设计方法,并对连体电机双螺杆泵系统进行了研究;然后,对其进行了刚度解析计算,得出了总形变量;同时对螺杆和采用连体永磁电机驱动的双螺杆泵系统进行了模态分析,计算了固有频率及相应的临界转速,分析了螺杆的刚度与临界转速能否满足双螺杆泵系统使用要求;最后,制作了样机,并进行了系统稳定性测试.研究结果表明:通过有限元结果验证了刚性解析计算的正确性;同原有驱动方式相比,并联直驱连体永磁电机直驱可有效提升系统效率;设计时通过将电机频率远离固有频率,可以有效防止螺杆的共振,为并联直驱连体永磁电机的速度选择提供参考.