3915 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分的設(shè)計(jì)

3915 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分的設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)子,測試儀,機(jī)械,部分,部份,設(shè)計(jì) XXXXXXXXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目：鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號： XXXXXXXXXX 姓 名： XXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXXXXXX 完成日期： 2012年5月27日 湘 潭 大 學(xué) 興 湘 學(xué) 院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分設(shè)計(jì) 學(xué)號： XXXXXXXXXX 姓名： XXXXXXXXXX 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： XXXXXXXXXX 系主任： 周友行 一、 主要內(nèi)容及基本要求本課題對轉(zhuǎn)子測試系統(tǒng)機(jī)械部分進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子測試系統(tǒng)主要由測量專用傳感器，測試專用夾具，測量專用模板，角度調(diào)節(jié)器，位置傳感器，PLC 控制器，工業(yè)電腦及顯示器，系統(tǒng)測試柜，測試軟件，光柵保護(hù)器。而我們主要是研究轉(zhuǎn)子測試系統(tǒng)的傳遞路線和測試專用夾具的裝夾方式以及器材的選取。1．研究轉(zhuǎn)子測試系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳遞路線，通過參數(shù)的選定主軸箱，傳感器的安裝以及氣動(dòng)尾架的設(shè)計(jì)，分析其控制方式，和整體效率分析2．設(shè)計(jì)主軸箱的結(jié)構(gòu)包括傳動(dòng)件、箱體及其聯(lián)結(jié)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置，3 設(shè)計(jì)測試專用夾具，讓傳動(dòng)更加有效率和連貫。、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)：通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)對轉(zhuǎn)子測試系統(tǒng)有了個(gè)較深入的理解，自己能夠?qū)D(zhuǎn)子測試儀的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行簡單分析設(shè)計(jì)，為自己日后在相關(guān)方面的研究打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此次設(shè)計(jì)中能夠熟練的利用三維建模軟件對一些機(jī)構(gòu)及復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和仿真來解決一些困難的問題。本課題的基本要求是翻譯一篇不少于 3000 字的外文文獻(xiàn)，機(jī)械系統(tǒng)總裝配圖，系統(tǒng)各主要部分零件圖紙，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，要求不少于 1.5 字二、重點(diǎn)研究的問題第一章闡述了本文的研究背景，國內(nèi)外鑄鋁轉(zhuǎn)子發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀、鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的研究狀況及本文的研究意義與研究內(nèi)容。 第二章提出了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀設(shè)計(jì)的要求和功能。 第三章做了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械設(shè)計(jì)部分做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。首先講述了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的原理，并考慮到怎樣合理來設(shè)計(jì)鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀。 第四章做了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀運(yùn)行控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì) 第五章總結(jié)全文，給出結(jié)論，并提出了下一步研究的內(nèi)容。 三、進(jìn)度安排序號 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 收集資料 第一周2 總體方案確定 第二周3 主要零部件的計(jì)算 第三到第五周4 系統(tǒng)主要零部件的設(shè)計(jì) 第六到十二周5 撰寫畢業(yè)論文 第十三到十四周6 準(zhǔn)備答辯 第十五周78四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)［1］濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社,2002. [2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-第三卷[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1993. ［3］孫垣,陳做模.機(jī)械原理[M].高等教育出版社，2006.5. [4] 楊峻峰，機(jī)床及其夾具.清華大學(xué)出版社.2005 [5] 李金壽.機(jī)床基礎(chǔ)與機(jī)床安裝.機(jī)械工業(yè)出版社。2006 ［6］機(jī)械制造期刊，上海機(jī)床廠，氣動(dòng)式車床尾架，2000 ［7］新編全國機(jī)械設(shè)備維修配件目錄. 中國機(jī)械工業(yè)供銷總公司編.2004 [8] 唐金松.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第二版）[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社 [9] 尚久浩主編.自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.2003 年 [10］機(jī)械制造期刊，上海機(jī)床廠，氣動(dòng)式車床尾架，2000 年 [11]變速器箱體專用鉆床主軸箱的設(shè)計(jì) ,彭得利, 文章編號：1672-545X（2011） 03-0070-03 XXXXXXXXXX畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評閱表學(xué)號 XXXXXXXXXX 姓名 XXXXXXXXXX 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分設(shè)計(jì) 評價(jià)項(xiàng)目 評 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。湘 潭 大 學(xué) 興 湘 學(xué) 院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號： XXXXXXXXXX 姓名： XXXXXXXXXX 專業(yè)：機(jī)械 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 42 頁 圖 表 11 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械設(shè)計(jì)部分 內(nèi)容提要： 對于煤炭、石油、天然氣這些不可再生的一次能源，我們能做的就是盡可能最大化地利用好它們，畢竟它們的儲量有限，我們只有不斷研發(fā)高新技術(shù)，而如何合理利用現(xiàn)在的資源已經(jīng)成了一個(gè)嚴(yán)峻的問題,我們努力把現(xiàn)有的資源發(fā)揮最大作用成為了我們解決燃眉之急的主要措施。在生活中我們廣泛運(yùn)用電機(jī)，為各種機(jī)器提供動(dòng)力系統(tǒng)?？墒请姍C(jī)的性能并不穩(wěn)定，如何提高電機(jī)的壽命，成為了我們研究的課題。電機(jī)中轉(zhuǎn)子是其核心部分，可是轉(zhuǎn)子經(jīng)常會發(fā)生斷條、細(xì)條、未連接到端環(huán)導(dǎo)條，欠鑄、氣孔、綜合評價(jià)評閱人： 年 月 日殘?jiān)鼘?dǎo)條，斜槽角度不良、導(dǎo)條的內(nèi)部短路、鐵心及鋁條的一致性、端換不良。轉(zhuǎn)子的等效電阻不良及轉(zhuǎn)子的電抗不良。所以我們?yōu)榱藴y試轉(zhuǎn)子的性能，就出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子測試儀，通過測試轉(zhuǎn)子的這些項(xiàng)目，來達(dá)到提高電機(jī)性能，合理利用資源的目的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使測試轉(zhuǎn)子信號的數(shù)字化，并且便于進(jìn)行大量的人工智能分析，使鼠籠轉(zhuǎn)子方便快捷的測試成為可能，鼠籠轉(zhuǎn)子測試儀采用間接直流加磁技術(shù)測導(dǎo)條在切割磁力線時(shí)的電流變化，根據(jù)傳統(tǒng)的電機(jī)理論應(yīng)用電腦進(jìn)行分析判別，測試鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日目錄摘要 ...........................................................1第一章 緒論 ...................................................31.1 課題的研究背景 .....................................................31. 1. 1 當(dāng)代能源危機(jī)問題 ...........................................31. 1. 2 環(huán)境問題 ...................................................31. 1. 3 能源的合理利用 .............................................61.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子技術(shù)國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀 .....................................71.2.1 壓力鑄鋁 .....................................................71.2.2 離心鑄鋁 .....................................................71.2.3 轉(zhuǎn)子質(zhì)量對電氣性能的影響 .....................................81.3 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀研制的目的及意義 .....................................91.4 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的研究情況 ..........................................101.5 本論文研究的內(nèi)容 ..................................................10第二章 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的要求 ..............................122.1 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的基本設(shè)計(jì)依據(jù) ....................................122.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的基本功能 .......................................122.3 本章小結(jié) ........................................................12第三章 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀方案及其具體設(shè)計(jì) .......................133.1 轉(zhuǎn)子測試儀整體方案 ..............................................133.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的原理 ..........................................133.3 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分的具體設(shè)計(jì) ..................................133. 3. 1 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分總體設(shè)計(jì) ............................133. 3.2 機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)及測試夾具的設(shè)計(jì) ...............................143. 3.3 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀氣動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...............................193.3.4 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀測試傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ............................223.4 本章小結(jié) .......................................................28第四章 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀運(yùn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................304.1 變頻調(diào)速基本概念 .................................................304.2 變頻調(diào)速的類型 ....................................................304.3 變頻器的組成 ......................................................324.4 變頻器的主要功能 ..................................................324. 4. 1 頻率給定功能 ..............................................324. 4. 2 升速、降速和制動(dòng)功能 ......................................334. 4. 3 控制功能 ..................................................334. 4. 4 保護(hù)功能 ..................................................33第五章 總結(jié) ..................................................34第六章 致謝 ...................................................35第七章 參考文獻(xiàn) ..............................................36第八章 英語翻譯 ..............................................37第九章 英語原文 ..............................................391摘要 在電機(jī)中，使用鑄鋁工藝簡化了馬達(dá)的制造工藝，使鑄鋁轉(zhuǎn)子馬達(dá)的應(yīng)用非常廣泛。而鑄鋁轉(zhuǎn)子的質(zhì)量直接影響馬達(dá)的力效指標(biāo)。在鑄鋁轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)過程中，由于各種因素造成了鑄鋁的氣孔沙眼殘?jiān)?、?xì)條、斷條、欠鑄等，使用這種轉(zhuǎn)子的馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載能力較正常鑄鋁轉(zhuǎn)子差，使馬達(dá)效率下降。由于是在相對大負(fù)載下運(yùn)行，導(dǎo)致馬達(dá)過熱，致使定子絕緣性能下降，最終燒損馬達(dá)。鑄鋁轉(zhuǎn)子的測試，可以在電機(jī)裝配前，剔除不良鑄鋁轉(zhuǎn)子，以保證電機(jī)的力效指標(biāo)，提高電機(jī)的產(chǎn)品合格率和馬達(dá)性能。傳統(tǒng)的馬達(dá)鑄鋁轉(zhuǎn)子測試采用了超聲成像技術(shù)，高頻加磁，工頻加磁。這些測試方法除轉(zhuǎn)子性能的不全面外，由于工藝復(fù)雜在生產(chǎn)也難以應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使測試信號的數(shù)字化，并且便于進(jìn)行大量的人工智能分析，使鑄鋁轉(zhuǎn)子方便快捷的測試成為可能，從而測試鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能關(guān)鍵詞：電機(jī)，轉(zhuǎn)子，測試，性能2AbstractIn the electric motor, the use of aluminum process simplifies motor manufacturing process, so that the cast aluminum rotor motor is widely used. The cast aluminum rotor directly influences the quality of motor power efficiency index. In the production process of cast aluminum rotor, due to various factors caused the cast aluminum blowhole Chlamydia residue, strips, bars, owe cast, the rotor of motor in operation when the load capacity than normal cast aluminum rotor differential, so that the motor efficiency. Because it is in a relatively large load operation to cause the motor to overheat, and cause the stator insulation performance, ultimately burning motor. Cast aluminum rotor in motor test, prior to assembly, eliminate bad cast aluminum rotor, to ensure that the motor force efficiency indicators, to improve the motor product qualified rate and the performance of motor. The traditional motor cast aluminum rotor test using ultrasound imaging technique, with high frequency magnetic, power frequency magnetic. These test methods in addition to the rotor performance is not comprehensive, because of complex process in production can not be used.The development of computer technology makes the test signal is digitized, and convenient for the artificial intelligence analysis of the cast aluminum rotor, convenient and quick testing possible, thereby testing of cast aluminum rotor performanceKeywords: electric motor，aluminum process ，testing ，quality3第一章 緒論1.1 課題的研究背景1. 1. 1 當(dāng)代能源危機(jī)問題能源危機(jī)不但現(xiàn)在存在，在過去也是一直在在的,并且在未來的危機(jī)更為嚴(yán)重，而為何會存在能源危機(jī)呢?是指可供我們?nèi)祟惱玫哪茉吹牟怀浞?，而不是能源本身的不足?具體表現(xiàn)有：1 、能源轉(zhuǎn)化的方向性。并不是所有的能源都能夠被人類利用，比如內(nèi)能，其它能的形式轉(zhuǎn)化為內(nèi)能比較容易，而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能源，就很難辦得到。2、能源分布的不均性?？梢哉f在地球上幾乎全部的能源都來源于太陽，但是由太陽能轉(zhuǎn)化成的各種能量形式在地球上的分布并不均勻，如在沙漠地帶，太陽能充足，但卻無人居住。 3、日益增加的人口導(dǎo)致能量分配不足。由于石油、煤炭等目前大量使用的傳統(tǒng)化石能源枯竭，同時(shí)新的能源生產(chǎn)供應(yīng)體系又未能建立而在交通運(yùn)輸、金融業(yè)、工商業(yè)等方面造成的一系列問題統(tǒng)稱能源危機(jī)。 根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家和科學(xué)家的普遍估計(jì)，到本世紀(jì)中葉，也即2050年左右，石油資源將會開采殆盡，其價(jià)格升到很高，不適于大眾化普及應(yīng)用的時(shí)候，如果新的能源體系尚未建立，能源危機(jī)將席卷全球，尤以歐美極大依賴于石油資源的發(fā)達(dá)國家受害為重。最嚴(yán)重的狀態(tài)，莫過于工業(yè)大幅度萎縮，或甚至因?yàn)閾屨际Ｓ嗟氖唾Y源而引發(fā)戰(zhàn)爭。 為了避免上述窘境，目前美國、加拿大、日本、歐盟等都在積極開發(fā)如太陽能、風(fēng)能、海洋能(包括潮汐能和波浪能)等可再生新能源，或者將注意力轉(zhuǎn)向海底可燃冰(水合天然氣)等新的化石能源。同時(shí)，氫氣、甲醇等燃料作為汽油、柴油的替代品，也受到了廣泛關(guān)注。1. 1. 2 環(huán)境問題到 目 前 為 止 已 經(jīng) 威 脅 人 類 生 存 并 已 被 人 類 認(rèn) 識 到 的 環(huán) 境 問 題 主 要 有 ：全 球 變 暖 、 臭 氧 層 破 壞 、 酸 雨 、 淡 水 資 源 危 機(jī) 、 能 源 短 缺 、 森 林 資 源 銳減 、 土 地 荒 漠 化 、 物 種 加 速 滅 絕 、 垃 圾 成 災(zāi) 、 有 毒 化 學(xué) 品 污 染 等 眾 多 方面 。 1.全 球 變 暖 ： 全 球 變 暖 是 指 全 球 氣 溫 升 高 。 導(dǎo) 致 全 球 變 暖 的 主 要 原 因 是人 類 在 近 一 個(gè) 世 紀(jì) 以 來 大 量 使 用 礦 物 燃 料 （ 如 煤 、 石 油 等 ） ， 排 放 出 大量 的 CO2等 多 種 溫 室 氣 體 。 由 于 這 些 溫 室 氣 體 對 來 自 太 陽 輻 射 的 短 波 具 有4高 度 的 透 過 性 ， 而 對 地 球 反 射 出 來 的 長 波 輻 射 具 有 高 度 的 吸 收 性 ， 也 就 是常 說 的 溫 室 效 應(yīng) "， 導(dǎo) 致 全 球 氣 候 變 暖 。 全 球 變 暖 的 后 果 ， 會 使 全 球 降 水量 重 新 分 配 ， 冰 川 和 凍 土 消 融 ， 海 平 面 上 升 等 ， 既 危 害 自 然 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的平 衡 ， 更 威 脅 人 類 的 食 物 供 應(yīng) 和 居 住 環(huán) 境 。 2.臭 氧 層 破 壞 ： 在 地 球 大 氣 層 近 地 面 約 20～ 30公 里 的 平 流 層 里 存 在 著一 個(gè) 臭 氧 層 ， 其 中 臭 氧 含 量 占 這 一 高 度 氣 體 總 量 的 十 萬 分 之 一 。 臭 氧 含 量雖 然 極 微 ， 卻 具 有 強(qiáng) 烈 的 吸 收 紫 外 線 的 功 能 ， 因 此 ， 它 能 擋 住 太 陽 紫 外輻 射 對 地 球 生 物 的 傷 害 ， 保 護(hù) 地 球 上 的 一 切 生 命 。 然 而 人 類 生 產(chǎn) 和 生 活 所排 放 出 的 一 些 污 染 物 ， 如 冰 箱 空 調(diào) 等 設(shè) 備 制 冷 劑 的 氟 氯 烴 類 化 合 物 以 及其 它 用 途 的 氟 溴 烴 類 等 化 合 物 ， 它 們 受 到 紫 外 線 的 照 射 后 可 被 激 化 ， 形 成活 性 很 強(qiáng) 的 原 子 與 臭 氧 層 的 臭 氧 （ O3） 作 用 ， 使 其 變 成 氧 分 子 （ O2） ，這 種 作 用 連 鎖 般 地 發(fā) 生 ， 臭 氧 迅 速 耗 減 ， 使 臭 氧 層 遭 到 破 壞 。 南 極 的 臭氧 層 空 洞 ， 就 是 臭 氧 層 破 壞 的 一 個(gè) 最 顯 著 的 標(biāo) 志 。 到 1994年 ， 南 極 上 空的 臭 氧 層 破 壞 面 積 已 達(dá) 2400萬 平 方 公 里 。 因 此 科 學(xué) 家 警 告 說 ， 地 球 上 空臭 氧 層 破 壞 的 程 度 遠(yuǎn) 比 一 般 人 想 象 的 要 嚴(yán) 重 的 多 。 3.酸 雨 ： 酸 雨 是 由 于 空 氣 中 二 氧 化 硫 （ SO2） 和 氮 氧 化 物 （ NOx） 等酸 性 污 染 物 引 起 的 pH 值 小 于 5.6的 酸 性 降 水 。 受 酸 雨 危 害 的 地 區(qū) ， 出 現(xiàn)了 土 壤 和 湖 泊 酸 化 ， 植 被 和 生 態(tài) 系 統(tǒng) 遭 受 破 壞 ， 建 筑 材 料 、 金 屬 結(jié) 構(gòu) 和 文物 被 腐 蝕 等 等 一 系 列 嚴(yán) 重 的 環(huán) 境 問 題 。 此 外 ， 全 世 界 使 用 礦 物 燃 料 的 量 有增 無 減 ， 也 使 得 受 酸 雨 危 害 的 地 區(qū) 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 。 我 們 國 家 在 八 十 年 代 ， 酸雨 主 要 發(fā) 生 在 西 南 地 區(qū) ， 到 九 十 年 代 中 期 ， 已 發(fā) 展 到 長 江 以 南 、 青 藏 高 原以 東 及 四 川 盆 地 的 廣 大 地 區(qū) 。 4.淡 水 資 源 危 機(jī) ： 地 球 表 面 雖 然 2/3被 水 覆 蓋 ， 但 是 97%為 無 法 飲 用的 海 水 ， 只 有 不 到 3%是 淡 水 ， 其 中 又 有 2%封 存 于 極 地 冰 川 之 中 。 在 僅 有的 1%淡 水 中 ， 25%為 工 業(yè) 用 水 ， 70%為 農(nóng) 業(yè) 用 水 ， 只 有 很 少 的 一 部 分 可 供飲 用 和 其 它 生 活 用 途 。 然 而 ， 在 這 樣 一 個(gè) 缺 水 的 世 界 里 ， 水 卻 被 大 量 濫 用 、浪 費(fèi) 和 污 染 。 加 之 ， 區(qū) 域 分 布 不 均 勻 ， 致 使 世 界 上 缺 水 現(xiàn) 象 十 分 普 遍 ，全 球 淡 水 危 機(jī) 日 趨 嚴(yán) 重 。 世 界 上 任 何 一 種 生 物 都 離 不 開 水 ， 人 們 貼 切 地 把水 比 喻 為 生 命 的 源 泉 "。 然 而 ， 隨 著 地 球 上 人 口 的 激 增 ， 生 產(chǎn) 迅 速 發(fā) 展 ，水 已 經(jīng) 變 得 比 以 往 任 何 時(shí) 候 都 要 珍 貴 。 一 些 河 流 和 湖 泊 的 枯 竭 ， 地 下 水的 耗 盡 和 濕 地 的 消 失 ， 中 國 的 黃 河 都 已 雄 風(fēng) 不 再 ， 昔 日 "奔 流 到 海 不 復(fù) 回"的 壯 麗 景 象 已 成 為 歷 史 的 記 憶 了 。 5.資 源 、 能 源 短 缺 ： 當(dāng) 前 ， 世 界 上 資 源 和 能 源 短 缺 問 題 已 經(jīng) 在 大 多 數(shù)國 家 甚 至 全 球 范 圍 內(nèi) 出 現(xiàn) 。 這 種 現(xiàn) 象 的 出 現(xiàn) ， 主 要 是 人 類 無 計(jì) 劃 、 不 合 理5地 大 規(guī) 模 開 采 所 至 。 本 世 紀(jì) 九 十 年 代 初 全 世 界 消 耗 能 源 總 數(shù) 約 100億 噸標(biāo) 準(zhǔn) 煤 ， 預(yù) 測 到 2000年 能 源 消 耗 量 將 翻 一 番 。 從 目 前 石 油 、 煤 、 水 利 和 核能 發(fā) 展 的 情 況 來 看 ， 要 滿 足 這 種 需 求 量 是 十 分 困 難 的 。 因 此 ， 在 新 能 源（ 如 太 陽 能 、 快 中 子 反 應(yīng) 堆 電 站 、 核 聚 變 電 站 等 ） 開 發(fā) 利 用 尚 未 取 得 較大 突 破 之 前 ， 世 界 能 源 供 應(yīng) 將 日 趨 緊 張 。 此 外 ， 其 它 不 可 再 生 性 礦 產(chǎn)資 源 的 儲 量 也 在 日 益 減 少 ， 這 些 資 源 終 究 會 被 消 耗 殆 盡 。 6.森 林 銳 減 ： 森 林 是 人 類 賴 以 生 存 的 生 態(tài) 系 統(tǒng) 中 的 一 個(gè) 重 要 的 組 成 部分 。 地 球 上 曾 經(jīng) 有 76億 公 頃 的 森 林 ， 到 本 世 紀(jì) 時(shí) 下 降 為 55億 公 頃 ， 到1976年 已 經(jīng) 減 少 到 28億 公 頃 。 由 于 世 界 人 口 的 增 長 ， 對 耕 地 、 牧 場 、 木材 的 需 求 量 日 益 增 加 ， 導(dǎo) 致 對 森 林 的 過 度 采 伐 和 開 墾 ， 使 森 林 受 到 前 所 未有 的 破 壞 。 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 全 世 界 每 年 約 有 1200萬 公 頃 的 森 林 消 失 ， 其 中 占 絕大 多 數(shù) 是 對 全 球 生 態(tài) 平 衡 至 關(guān) 重 要 的 熱 帶 雨 林 。 對 熱 帶 雨 林 的 破 壞 主 要發(fā) 生 在 熱 帶 地 區(qū) 的 發(fā) 展 中 國 家 ， 尤 以 巴 西 的 亞 馬 遜 情 況 最 為 嚴(yán) 重 。 亞 馬遜 森 林 居 世 界 熱 帶 雨 林 之 首 ， 但 是 ， 到 九 十 年 代 初 期 這 一 地 區(qū) 的 森 林 覆蓋 率 比 原 來 減 少 了 11%， 相 當(dāng) 于 70萬 平 方 公 里 ， 平 均 每 5秒 鐘 就 有 差 不 多有 一 個(gè) 足 球 場 大 小 的 森 林 消 失 。 此 外 ， 在 亞 太 地 區(qū) 、 非 洲 的 熱 帶 雨 林 也在 遭 到 破 壞 。 =7.土 地 荒 漠 化 ： 簡 單 地 說 土 地 荒 漠 化 就 是 指 土 地 退 化 。 1992年 聯(lián) 合國 環(huán) 境 與 發(fā) 展 大 會 對 荒 漠 化 的 概 念 作 了 這 樣 的 定 義 ： "荒 漠 化 是 由 于 氣 候變 化 和 人 類 不 合 理 的 經(jīng) 濟(jì) 活 動(dòng) 等 因 素 ， 使 干 旱 、 半 干 旱 和 具 有 干 旱 災(zāi) 害的 半 濕 潤 地 區(qū) 的 土 地 發(fā) 生 了 退 化 。 全 球 現(xiàn) 有 12億 多 人 受 到 荒 漠 化 的 直 接威 脅 ， 其 中 有 1.35億 人 在 短 期 內(nèi) 有 失 去 土 地 的 危 險(xiǎn) 。 荒 漠 化 已 經(jīng) 不 再 是 一個(gè) 單 純 的 生 態(tài) 環(huán) 境 問 題 ， 而 且 演 變 為 經(jīng) 濟(jì) 問 題 和 社 會 問 題 ， 它 給 人 類 帶來 貧 困 和 社 會 不 穩(wěn) 定 。 到 二 十 世 紀(jì) 末 ， 全 球 將 損 失 約 1/3的 耕 地 。 在 人 類當(dāng) 今 諸 多 的 環(huán) 境 問 題 中 ， 荒 漠 化 是 最 為 嚴(yán) 重 的 災(zāi) 難 之 一 。 對 于 受 荒 漠 化威 脅 的 人 們 來 說 ， 荒 漠 化 意 味 著 他 們 將 失 去 最 基 本 的 生 存 基 礎(chǔ) --有 生 產(chǎn)能 力 的 土 地 的 消 失 。 8.物 種 加 速 滅 絕 ： 物 種 就 是 指 生 物 種 類 。 現(xiàn) 今 地 球 上 生 存 著500～ 1000萬 種 生 物 。 一 般 來 說 物 種 滅 絕 速 度 與 物 種 生 成 的 速 度 應(yīng) 是 平 衡的 。 但 是 ， 由 于 人 類 活 動(dòng) 破 壞 了 這 種 平 衡 ， 使 物 種 滅 絕 速 度 加 快 ， 據(jù)《 世 界 自 然 資 源 保 護(hù) 大 綱 》 估 計(jì) ， 每 年 有 數(shù) 千 種 動(dòng) 植 物 滅 絕 ， 到 2000年地 球 上 10～ 20%的 動(dòng) 植 物 即 50～ 100萬 種 動(dòng) 植 物 將 消 失 。 而 且 ， 滅 絕 速 度越 來 越 快 。 世 界 野 生 生 物 基 金 會 發(fā) 出 警 告 ： 本 世 紀(jì) 鳥 類 每 年 滅 絕 一 種 ，6在 熱 帶 雨 林 ， 每 天 至 少 滅 絕 一 個(gè) 物 種 。 物 種 滅 絕 將 對 整 個(gè) 地 球 的 食 物 供 給帶 來 威 脅 ， 對 人 類 社 會 發(fā) 展 帶 來 的 損 失 和 影 響 是 難 以 預(yù) 料 和 挽 回 的 。 9.垃 圾 成 災(zāi) ： 全 球 每 年 產(chǎn) 生 垃 圾 近 100億 噸 ， 而 且 處 理 垃 圾 的 能 力 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 趕 不 上 垃 圾 增 加 的 速 度 ， 特 別 是 一 些 發(fā) 達(dá) 國 家 ， 已 處 于 垃 圾 危 機(jī) 之 中 。美 國 素 有 垃 圾 大 國 之 稱 ， 其 生 活 垃 圾 主 要 靠 表 土 掩 埋 。 過 去 幾 十 年 內(nèi) ， 美國 已 經(jīng) 使 用 了 一 半 以 上 可 填 埋 垃 圾 的 土 地 ， 30年 后 ， 剩 余 的 這 種 土 地 也將 全 部 用 完 。 我 國 的 垃 圾 排 放 量 也 相 當(dāng) 可 觀 ， 在 許 多 城 市 周 圍 ， 排 滿 了 一座 座 垃 圾 山 ， 除 了 占 用 大 量 土 地 外 ， 還 污 染 環(huán) 境 。 危 險(xiǎn) 垃 圾 ， 特 別 是 有 毒 、有 害 垃 圾 的 處 理 問 題 （ 包 括 運(yùn) 送 、 存 放 ） ， 因 其 造 成 的 危 害 更 為 嚴(yán) 重 、 產(chǎn)生 的 危 害 更 為 深 遠(yuǎn) ， 而 成 了 當(dāng) 今 世 界 各 國 面 臨 的 一 個(gè) 十 分 棘 手 的 環(huán) 境 問 題 。10.有 毒 化 學(xué) 品 污 染 ： 市 場 上 約 有 7～ 8萬 種 化 學(xué) 品 。 對 人 體 健 康 和 生態(tài) 環(huán) 境 有 危 害 的 約 有 3.5萬 種 。 其 中 有 致 癌 、 致 畸 、 致 突 變 作 用 的 約 500余 種 。 隨 著 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 的 發(fā) 展 ， 如 今 每 年 又 有 1000～ 2000種 新 的 化 學(xué) 品投 入 市 場 。 由 于 化 學(xué) 品 的 廣 泛 使 用 ， 全 球 的 大 氣 、 水 體 、 土 壤 乃 至 生 物 都受 到 了 不 同 程 度 的 污 染 、 毒 害 ， 連 南 極 的 企 鵝 也 未 能 幸 免 。 自 五 十 年 代 以來 ， 涉 及 有 毒 有 害 化 學(xué) 品 的 污 染 事 件 日 益 增 多 ， 如 果 不 采 取 有 效 防 治 措 施 ，將 對 人 類 和 動(dòng) 植 物 造 成 嚴(yán) 重 的 危 害 。1. 1. 3 能源的合理利用我們都知道煤炭、石油、天然氣是屬不可再生能源，總有取盡用竭的一天?，F(xiàn)代主要能源是煤、石油和天然氣，它們都是短期內(nèi)不可能再生的化石燃料，儲量都極其有限，因此必須節(jié)能。風(fēng)能、水能、海洋能、潮汐能、太陽能和生物質(zhì)能等是可再生能源；煤、石油和天然氣等是非再生能源。隨著全球各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源需求的日益增加，現(xiàn)在許多發(fā)達(dá)國家都更加重視對可再生能源、環(huán)保能源以及新型能源的開發(fā)與研究；同時(shí)我們也相信隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，專家們會不斷開發(fā)研究出更多新能源來替代現(xiàn)有能源，以滿足全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類生存對能源的高度需求，而且我們能夠預(yù)計(jì)地球上還有很多尚未被人類發(fā)現(xiàn)的新能源正等待我們?nèi)ヌ綄づc研究。對于煤炭、石油、天然氣這些不可再生的一次能源，我們能做的就是盡可能最大化地利用好它們，畢竟它們的儲量有限，我們只有不斷研發(fā)高新技術(shù)，把存在于地球上的不可再生的能源盡可能多的利用起來。因?yàn)槊禾?、石油、天然氣在我們生活中起著重大作用?而如何合理利用現(xiàn)在的資源已經(jīng)成了一個(gè)嚴(yán)峻的問題,我們努力把現(xiàn)有的資源發(fā)揮最大作用成為了我們解決燃眉之急的主要措施。在生活中我們廣泛運(yùn)用電機(jī)，為各種機(jī)器提供動(dòng)力系統(tǒng)?？墒请姍C(jī)的性能并不穩(wěn)定，如何提高電機(jī)的壽命，成為了我們研究的課題。電機(jī)中轉(zhuǎn)子是其核心部分，可是轉(zhuǎn)子經(jīng)常會發(fā)生斷條、細(xì)條、未連接到端環(huán)導(dǎo)條，欠鑄、氣孔、沙眼、殘?jiān)鼘?dǎo)條，斜槽角度不良、導(dǎo)條的內(nèi)部短路、鐵心及鋁條的一致性、端換不良。轉(zhuǎn)子的等效電阻不良及轉(zhuǎn)子的電抗不良。所以我們?yōu)榱藴y試轉(zhuǎn)子的性能，就出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子測試儀，通過測試轉(zhuǎn)子的這些項(xiàng)目，來達(dá)到提高電機(jī)性能，合理利用資源的目的。1.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子技術(shù)國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀我們研究出制造鑄鋁轉(zhuǎn)子的有兩種方法，離心鑄鋁和壓力鑄鋁。下面分別來看一下這兩種鑄鋁方法的工作原理和特點(diǎn)。1.2.1 壓力鑄鋁工作原理是用壓力將融化好的金屬鋁液注入型腔，待冷卻凝固成鑄件。其特點(diǎn)有：（1）在壓鑄過程的始終，壓力起著主要作用。（2）壓鑄時(shí)，金屬液在高速沖型過程中，如果型腔中的氣體來不及排出，就會被卷入金屬內(nèi)產(chǎn)生氣孔。（3）由于金屬液充型過程是在壓力作用下進(jìn)行的，轉(zhuǎn)子鐵心可在冷態(tài)下壓鑄。（4）生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，從而可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。1.2.2 離心鑄鋁工作原理是將融化好的金屬鋁液注入旋轉(zhuǎn)著的鋁模中，使之在離心力的作用下充滿型腔，并凝固。其特點(diǎn)有：（1）離心力對鑄件的成型和金屬結(jié)晶過程有重要影響，它有助于金屬液中的氣體和非金屬雜物（比金屬輕）的排出。更重要的是影響到金屬結(jié)晶過程，起到加強(qiáng)補(bǔ)縮和結(jié)晶細(xì)化的作用。（2）轉(zhuǎn)子鐵心必須預(yù)熱。鐵心加熱后，在槽型斷面上得到氧化，有利于降低電機(jī)的雜散損耗。但我們采用以上方法來加工鑄鋁轉(zhuǎn)子時(shí)，鑄鋁方法和轉(zhuǎn)子質(zhì)量有如下關(guān)系，鑄鋁轉(zhuǎn)子比銅條轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的附加損耗增加2~6倍，采用的鑄鋁方法不同，附加損耗也不同，其中壓力鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的附加損耗最大。這是因?yàn)閴鸿T時(shí)強(qiáng)大的壓力籠條和鐵心接觸的十分緊密，甚至鋁水?dāng)D入了疊片之間，橫向電流增大，使電機(jī)的附加損耗大為增加。此外，壓鑄時(shí)由于加壓速度快，8壓力大，型腔內(nèi)得空氣不能完全排除，大量氣體呈“針孔”狀密布于轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)、風(fēng)葉等處，致使鑄鋁轉(zhuǎn)子中鋁的比重減?。s比離心鑄鋁減少8%） ，平均電阻增加（13%） ，這樣使電機(jī)的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大大下降。離心鑄鋁轉(zhuǎn)子雖然受各種因素影響，容易產(chǎn)生缺陷，但電機(jī)的附加損耗小。采用不同鑄鋁方法的鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)主要電氣性能列表如表1.2-1：鑄鋁方法溫升0C轉(zhuǎn)子損耗W負(fù)載電流A空載電流A轉(zhuǎn)差率%離心鑄鋁70.7 359 25.2 7.96 2.6~2.8壓力鑄鋁73.1 380 25.3 8.4 2.8表1.2-1 不同鑄鋁方法的鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)主要電氣性能可見，電氣性能離心鑄鋁好于壓力鑄鋁。1.2.3 轉(zhuǎn)子質(zhì)量對電氣性能的影響離心鑄鋁轉(zhuǎn)子見缺陷已在前面介紹過，下面較詳細(xì)的討論這些缺陷產(chǎn)生的原因及其對電機(jī)性能的影響。1、轉(zhuǎn)子鐵心重量不夠，2、轉(zhuǎn)子錯(cuò)片，槽斜線不直，3、轉(zhuǎn)子斜槽寬大于或小于允許值，4、轉(zhuǎn)子斷條5、轉(zhuǎn)子細(xì)條6、氣孔7、澆不滿8、縮孔9、裂紋10、鋁的質(zhì)量不好或回爐廢鋁用量過多。 1.3 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀研制的目的及意義在鼠籠轉(zhuǎn)子 AC 馬達(dá)中，使用鑄鋁工藝簡化了馬達(dá)的制造工藝，使鑄鋁轉(zhuǎn)子馬達(dá)的應(yīng)用非常廣泛。而鑄鋁轉(zhuǎn)子的質(zhì)量直接影響馬達(dá)的力效指標(biāo)。在鑄鋁轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)過程中，由于各種因素造成了鑄鋁的氣孔沙眼殘?jiān)?、?xì)條、斷條、欠鑄等，使用這種轉(zhuǎn)子的馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載能力較正常鑄鋁轉(zhuǎn)子差，使馬達(dá)效率下降。由于是在相對大負(fù)載下運(yùn)行，導(dǎo)致馬達(dá)過熱，致使定子絕緣性能下降，最終燒損馬達(dá)。 鼠籠轉(zhuǎn)子的測試，可以在馬達(dá)裝配前，剔除不良鑄鋁轉(zhuǎn)子，以保證馬達(dá)的力效指標(biāo)，提高馬達(dá)的產(chǎn)品合格率和馬達(dá)性能。 傳統(tǒng)的馬達(dá)鑄鋁轉(zhuǎn)子測試采用了（1）超聲成像技術(shù)。（2）高頻加磁。（3）工頻加磁。這些測試方法除轉(zhuǎn)子性能的不全面外，由于工藝復(fù)雜在生產(chǎn)也難以應(yīng)用。 9計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使測試信號的數(shù)字化，并且便于進(jìn)行大量的人工智能分析，使鼠籠轉(zhuǎn)子方便快捷的測試成為可能，鼠籠轉(zhuǎn)子測試儀采用間接直流加磁技術(shù)測導(dǎo)條在切割磁力線時(shí)的電流變化，根據(jù)傳統(tǒng)的電機(jī)理論應(yīng)用電腦進(jìn)行分析判別，測試鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能。圖1.3—1就為鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀現(xiàn)在發(fā)展的一種類型。圖1.3—1鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀1.4 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的研究情況目前對于快速大批量進(jìn)行鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量分析的方法主要有電阻測量法和電感測量法兩種。第一種電阻測量法用于計(jì)算轉(zhuǎn)子電阻值，電阻值有助于分析轉(zhuǎn)子整體的質(zhì)量，特別是標(biāo)準(zhǔn)性能方面如：效率、最大輸出功率和功耗等。電阻測量法有一定的弊端，主要是一方面電阻測量法對轉(zhuǎn)子故障的特性不能提供更多的信息，單一用電阻測量法無法確定問題的真正原因是由于轉(zhuǎn)子鋁條斷裂，還是端環(huán)有氣孔，或是斜槽角度不佳，而且電阻測量法也無法識別焊接、起動(dòng)扭矩及電機(jī)噪音相關(guān)的某些問題。另一方面電阻測量法對于使用者來說難于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)界限，如果設(shè)定界限過嚴(yán)，造成大多數(shù)轉(zhuǎn)子被判定為不合格，這種差別尤其在工藝、原材料、熱處理等方面的輕微變化而顯得很突出。而設(shè)定界限較寬的話，就會造成幾乎沒有不良品。使用客戶很難根據(jù)自己產(chǎn)品的情況設(shè)置出合理的界限，在這種情況下，電阻測量法顯得有些難于實(shí)際的應(yīng)用。第二種電感測量法在測量時(shí)不需要使用定子。因此電感測量法可以測試出轉(zhuǎn)子很小的故障，被測轉(zhuǎn)子在以預(yù)定恒速接近傳感器磁場轉(zhuǎn)動(dòng),磁場接近轉(zhuǎn)子外周，足以使轉(zhuǎn)子鋁條穿過磁場，鋁條穿過磁場時(shí)，鋁條中便可以感應(yīng)出電壓。產(chǎn)生的電流流過短路端環(huán)，使鋁條中產(chǎn)生渦流，這些交流電反過來又在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生自身的磁場，并使傳感器中感應(yīng)出交流信號，每當(dāng)一條轉(zhuǎn)子鋁條穿過磁場時(shí)，就會產(chǎn)生一個(gè)正弦波形，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)一周后，完10成了一次完整的測量。對于毫無缺陷的轉(zhuǎn)子，能產(chǎn)生幾乎完美的正弦波形，理論上來說，完美的轉(zhuǎn)子就會產(chǎn)生完美的正弦波形。無缺陷的轉(zhuǎn)子能使轉(zhuǎn)子中每個(gè)鋁條都產(chǎn)生相同的曲線，這就有可能用不同的標(biāo)準(zhǔn)來評定波形的差異程度，從而來判定質(zhì)量，可接受的變異量用工藝能力分析法來決定。電感測量法可以輕易測量出轉(zhuǎn)子鋁條發(fā)生斷裂、轉(zhuǎn)子鋁條中有空氣或氣孔以及斜槽角度誤差。電感測量法還可以根據(jù)相應(yīng)的情況計(jì)算出轉(zhuǎn)子感應(yīng)波形的總值，這個(gè)值對于轉(zhuǎn)子單條鋁條并不敏感，它只是對誤差敏感，因此，總值公差最為重要，要根據(jù)工藝能力和電機(jī)關(guān)鍵特性盡量設(shè)小，總值可以識別轉(zhuǎn)子中所有缺陷，如鋁質(zhì)量不好、鐵芯質(zhì)量不好、鋁條中有氣孔、發(fā)藍(lán)不好,這類缺陷在整個(gè)轉(zhuǎn)子中都有可能存在。二、特點(diǎn)：由上所述，電感測量法要遠(yuǎn)比電阻測量法的優(yōu)勢明顯，所以在鼠籠轉(zhuǎn)子的質(zhì)量測量方面，電感測量法占據(jù)主導(dǎo)地位。該測試儀就是采用電感測量法進(jìn)行測量，該設(shè)備可以在五秒鐘以內(nèi)完成對一個(gè)鼠籠轉(zhuǎn)子的質(zhì)量測量（真正的測量時(shí)間低于一秒） 。測量結(jié)束時(shí)，電腦會自動(dòng)顯示出測量結(jié)果以及判定是否合格，對不合格的產(chǎn)品顯示出是鋁條斷條、還是鋁條中有氣孔或雜質(zhì)、還是槽角度不良。測量的項(xiàng)目有：最大值、最小值、峰峰值、平均值、占空比等。測量并控制的項(xiàng)目有：鋁條數(shù)、最小波幅、最大波幅、梯度、總值等?？梢哉f，這樣的一次測量足以判定該轉(zhuǎn)子是否合格。該系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)測量，自動(dòng)測量用于正常的生產(chǎn)線測試，手動(dòng)測量主要是用于調(diào)整工裝位置、判定系統(tǒng)故障，采集和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。該系統(tǒng)可以對不同疊高、不同直徑、不同鋁條數(shù)的鑄鋁轉(zhuǎn)子進(jìn)行測量，在更換品種時(shí)，只需在手動(dòng)情況下進(jìn)行調(diào)整工裝位置，這十分有利于客戶降低采購成本，提高工作效率。下圖1.4—1就是通過傳感器來測試轉(zhuǎn)子的性能。11圖1.4—1轉(zhuǎn)子測試儀測試部分1.5 本論文研究的內(nèi)容鑄鋁轉(zhuǎn)子的應(yīng)用前景非常廣闊，怎樣更好地提高鑄鋁轉(zhuǎn)子的性能是一個(gè)很有意義的研究課題。本文的選題就是在這樣的背景下，由鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和老師的指導(dǎo)，然后再結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測與控制技術(shù)的特點(diǎn)，以檢測實(shí)用性、操作方便性、使用可靠性為原則，完成整個(gè)測試臺的設(shè)計(jì)?？紤]試驗(yàn)環(huán)境清潔要求及測試能力的可擴(kuò)展性，本方案采用變頻器電機(jī)變速方式。本文的主要研究內(nèi)容和章節(jié)結(jié)構(gòu)簡要說明如下：第一章闡述了本文的研究背景，國內(nèi)外鑄鋁轉(zhuǎn)子發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀、鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的研究狀況及本文的研究意義與研究內(nèi)容。第二章提出了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀設(shè)計(jì)的要求和功能。第三章做了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械設(shè)計(jì)部分做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。首先講述了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的原理，并考慮到怎樣合理來設(shè)計(jì)鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀。第四章總結(jié)全文，給出結(jié)論，并提出了下一步研究的內(nèi)容 12第二章 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的要求2.1 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的基本設(shè)計(jì)依據(jù)1）適用范圍: 交流電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子的檢查測試.2) 轉(zhuǎn)子直徑: 50-300 mm3) 轉(zhuǎn)子長度: 30-500mm4) 導(dǎo) 條 數(shù): 5-50 采樣頻率: 20MHZ 信號幅值: 5V5) 測試轉(zhuǎn)速: 100-500rpm6) 此儀器對工作環(huán)境要求寬松，既適用實(shí)驗(yàn)室科研分析，又適用生產(chǎn)線批量檢測。環(huán)境溫度0-40℃, 電源：單相220V±10% 50HZ2.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀的基本功能測試項(xiàng)目:1, 斷條、細(xì)條、未連接到端環(huán)導(dǎo)條.2, 欠鑄、氣孔、沙眼、殘?jiān)鼘?dǎo)條.3, 斜槽角度不良、導(dǎo)條的內(nèi)部短路.4, 鐵芯及鋁條的一致性.5, 端換不良.6, 轉(zhuǎn)子的等效電阻不良及轉(zhuǎn)子的電抗不良.2.3 本章小結(jié)本章首先講述了本文的總體設(shè)計(jì)要求，然后提出了鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀要實(shí)現(xiàn)的基本功能，為下面研究做了很好的鋪墊。13第3章 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀方案及其具體設(shè)計(jì)3.1 轉(zhuǎn)子測試儀整體方案測試臺采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括電機(jī)控制模塊，測量傳感器測試模塊、測試模塊等，測試控制臺實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)地遠(yuǎn)程集中控制和數(shù)據(jù)檢測，電機(jī)控制柜為變頻器和邏輯控制元器件提供安裝平臺。鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作狀態(tài)為水平安裝，在本系統(tǒng)中，偏航減速器仍采用水平安裝方式，并用支承架來起支撐作用。工作臺置于平整的地面上（需要地腳螺釘）?？紤]到該減速器為無傳動(dòng)比、小扭矩輸出，測試件與被測試件中間采用傘形頂針，所以鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀主軸箱采用 MT4內(nèi)錐主軸結(jié)構(gòu)。為保證對轉(zhuǎn)子進(jìn)行更好的測試，我們采用氣動(dòng)尾架結(jié)構(gòu)，并采用三角形導(dǎo)軌，以便于尾架滑動(dòng)和連接。測量的結(jié)果通過測量傳感器系統(tǒng)進(jìn)行對轉(zhuǎn)子質(zhì)量的測量，測量的結(jié)果會在 TFT 高分辨率大屏幕工業(yè)液晶顯示器顯示出來，我們再對測試結(jié)果的波形進(jìn)行分析。 3.2 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀工作的原理該測試儀就是采用電感測量法進(jìn)行測量，該設(shè)備可以在五秒鐘以內(nèi)完成對一個(gè)鼠籠轉(zhuǎn)子的質(zhì)量測量（真正的測量時(shí)間低于一秒）。測量結(jié)束時(shí)，電腦會自動(dòng)顯示出測量結(jié)果以及判定是否合格，對不合格的產(chǎn)品顯示出是鋁條斷條、還是鋁條中有氣孔或雜質(zhì)、還是槽角度不良。測量的項(xiàng)目有：最大值、最小值、峰峰值、平均值、占空比等。測量并控制的項(xiàng)目有：鋁條數(shù)、最小波幅、最大波幅、梯度、總值等?？梢哉f，這樣的一次測量足以判定該轉(zhuǎn)子是否合格。該系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)測量，自動(dòng)測量用于正常的生產(chǎn)線測試，手動(dòng)測量主要是用于調(diào)整工裝位置、判定系統(tǒng)故障，采集和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。該系統(tǒng)可以對不同疊高、不同直徑、不同鋁條數(shù)的鑄鋁轉(zhuǎn)子進(jìn)行測量，在更換品種時(shí)，只需在手動(dòng)情況下進(jìn)行調(diào)整工裝位置，這十分有利于客戶降低采購成本，提高工作效率。 3.3 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分的具體設(shè)計(jì)143. 3. 1 鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)鑄鋁轉(zhuǎn)子測試儀機(jī)械部分包括測量傳感器系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)及測試夾具，這些系統(tǒng)都一并安排在導(dǎo)軌上。機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)及測試夾具是采用小型電機(jī)采用變頻器變速，然后與主軸相連，但主軸必須是內(nèi)錐，以便于測試夾具的安裝。氣動(dòng)系統(tǒng)也是該轉(zhuǎn)子測試儀的尾架，在一般車床的尾架進(jìn)行加以改進(jìn)，去掉絲桿和手動(dòng)輪，在后面直接加個(gè)活塞桿，與氣缸進(jìn)行相連。而測量傳感器系統(tǒng)相當(dāng)于一般車床的刀架，在其原有的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改造，以便于傳感器的安裝。對測量傳感器系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)支承架，然后合理的布置在導(dǎo)軌上。3. 3.2 機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)及測試夾具的設(shè)計(jì)1.機(jī)械拖動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）電機(jī)的選擇由 pn?輸 入 輸 出，則 p 輸入= p 輸出=0.5KW，因此，選用額定功率為0.55KW 的異步電機(jī)，轉(zhuǎn)子測試儀的輸入轉(zhuǎn)速為1500r/min，則電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 n 電≥1500r/min，其中 950Tn?=4.775N.m。根據(jù)轉(zhuǎn)子測試儀轉(zhuǎn)速和扭矩可知：可選用額定功率為0.75KW、同步轉(zhuǎn)速為1500r/min、額定轉(zhuǎn)速為2825rpm，型號為 Y801—2。（2）聯(lián)軸器的選擇由 T=9550×p/n=9550×0.75/1500=4.775N.m電機(jī)轉(zhuǎn)矩：Tca=KA=1.5×4.775=7.1625N.m選用聯(lián)軸器型號為 LT4的彈性套柱銷聯(lián)軸器（3）軸的設(shè)計(jì)a.考慮軸的綜合性能，選擇軸的材料20CrMnTib.根據(jù)被測試的工件的直徑是50—300，所以選擇 MT4的內(nèi)錐主軸 c.軸的受力示意圖d.軸最小的直徑的計(jì)算dmin=A0√p/n=112×0.5/1500=29.23mm所以軸的最小直徑為30mme.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)圖示意圖如圖3.3.1—1所示：15圖3.3.1—1主軸結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I—II 軸段右端需制出一軸肩，故取 II—III 段的直徑 dII—III=