| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 插图索引 | 第14-17页 |
| 附表索引 | 第17-19页 |
| 符号表 | 第19-22页 |
| 第1章 绪论 | 第22-35页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第22-24页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第22-23页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第23-24页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第24-31页 |
| 1.2.1 高速磨削技术现状 | 第24页 |
| 1.2.2 高频电机电磁设计技术现状 | 第24-27页 |
| 1.2.3 磨削电主轴系统设计技术现状 | 第27-30页 |
| 1.2.4 高次谐波机电耦合振动的研究现状 | 第30-31页 |
| 1.3 有待解决的问题及研究重点 | 第31-33页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第33-35页 |
| 第2章 高速磨削电主轴系统机电耦合动力学建模 | 第35-46页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 机电耦合动力学建模 | 第35-44页 |
| 2.2.1 砂轮转子系统模型 | 第36-37页 |
| 2.2.2 磨削力模型 | 第37-38页 |
| 2.2.3 电主轴电机模型 | 第38-41页 |
| 2.2.4 电主轴逆变器模型 | 第41-44页 |
| 2.2.5 “逆变器—电主轴—砂轮—磨削载荷”机电耦合模型 | 第44页 |
| 2.3 模型特征及求解方法分析 | 第44-45页 |
| 2.3.1 模型特征 | 第44页 |
| 2.3.2 模型求解方法 | 第44-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 基于机电耦合模型的逆变器—电机—砂轮—载荷匹配特性研究 | 第46-84页 |
| 3.1 引言 | 第46-47页 |
| 3.2 高次谐波振动实验及理论分析 | 第47-57页 |
| 3.2.1 高次谐波振动实验 | 第47-48页 |
| 3.2.2 机电耦合模型解释 | 第48-57页 |
| 3.2.2.1 MT 参考坐标系下电主轴电机参数确定 | 第48-49页 |
| 3.2.2.2 系统升速方式优化 | 第49-53页 |
| 3.2.2.3 系统几类典型的非平稳过程研究 | 第53-56页 |
| 3.2.2.4 高次谐波理论分析与实验结果对比 | 第56-57页 |
| 3.3 基于机电耦合振动抑制的系统匹配特性研究 | 第57-81页 |
| 3.3.1 高次谐波机电耦合振动与系统匹配特性关系 | 第57页 |
| 3.3.2 逆变器匹配特性研究 | 第57-64页 |
| 3.3.2.1 载波频率的影响 | 第57-59页 |
| 3.3.2.2 调幅比的影响 | 第59-60页 |
| 3.3.2.3 逆变器工作参数对定子电流频谱特性的影响 | 第60-63页 |
| 3.3.2.4 载波频率与功率开关损耗综合分析 | 第63-64页 |
| 3.3.3 电机匹配特性研究 | 第64-79页 |
| 3.3.3.1 研究方案 | 第65页 |
| 3.3.3.2 极数的影响 | 第65-72页 |
| 3.3.3.3 定子绕组设计的影响 | 第72-79页 |
| 3.3.4 砂轮匹配特性研究 | 第79-81页 |
| 3.3.5 系统匹配特性对实际磨削质量的影响 | 第81页 |
| 3.4 系统动态设计方法 | 第81-82页 |
| 3.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第4章 电主轴系统高次谐波机电耦合振动抑制 | 第84-99页 |
| 4.1 引言 | 第84页 |
| 4.2 实验设备与仪器 | 第84-87页 |
| 4.2.1 电主轴实验台 | 第84-85页 |
| 4.2.2 信号采集与分析系统 | 第85页 |
| 4.2.3 测量仪器 | 第85-87页 |
| 4.3 实验原理 | 第87页 |
| 4.4 实验目的与内容 | 第87-88页 |
| 4.4.1 实验目的 | 第87页 |
| 4.4.2 实验内容 | 第87-88页 |
| 4.5 实验结果分析 | 第88-96页 |
| 4.5.1 逆变器供电频率的影响 | 第88-90页 |
| 4.5.2 逆变器载波频率的影响 | 第90-96页 |
| 4.6 磨削工件粗糙度效果比较 | 第96-98页 |
| 4.7 本章小结 | 第98-99页 |
| 第5章 高频电主轴电机铁损计算方法研究 | 第99-111页 |
| 5.1 引言 | 第99页 |
| 5.2 基于逆变器供电的软磁材料铁损特性建模 | 第99-103页 |
| 5.2.1 正弦电压供电条件下软磁材料铁损特性模型 | 第99-100页 |
| 5.2.2 S P WM 逆变器供电条件下软磁材料铁损特性模型 | 第100-103页 |
| 5.3 实例分析 | 第103-109页 |
| 5.3.1 估计参数确定 | 第103-104页 |
| 5.3.2 三种方法对比 | 第104-109页 |
| 5.4 本章小结 | 第109-111页 |
| 第6章 高频电主轴电机电磁优化设计研究 | 第111-153页 |
| 6.1 引言 | 第111-112页 |
| 6.2 电磁优化设计建模 | 第112-115页 |
| 6.2.1 优化变量确定 | 第112页 |
| 6.2.2 目标函数建立 | 第112页 |
| 6.2.3 约束条件施加 | 第112-115页 |
| 6.2.3.1 主要尺寸约束 | 第112页 |
| 6.2.3.2 几何约束 | 第112-114页 |
| 6.2.3.3 磁通守恒约束 | 第114-115页 |
| 6.3 模型特征及优化方法分析 | 第115-117页 |
| 6.3.1 模型特征 | 第115-116页 |
| 6.3.2 优化方法 | 第116-117页 |
| 6.3.3 电磁优化设计流程 | 第117页 |
| 6.4 源程序及软件开发 | 第117-120页 |
| 6.4.1 源程序开发 | 第117-118页 |
| 6.4.2 软件开发 | 第118-120页 |
| 6.4.2.1 软件特点 | 第118-119页 |
| 6.4.2.2 软件功能与界面 | 第119-120页 |
| 6.4.2.3 软件运行环境 | 第120页 |
| 6.5 电主轴设计技术实验研究及应用 | 第120-152页 |
| 6.5.1 内圆磨削电主轴设计 | 第120-127页 |
| 6.5.1.1 电磁设计 | 第121-124页 |
| 6.5.1.2 静动态性能分析 | 第124-127页 |
| 6.5.2 外圆磨削电主轴设计 | 第127-132页 |
| 6.5.2.1 电磁设计 | 第127-130页 |
| 6.5.2.2 静动态性能分析 | 第130-132页 |
| 6.5.3 磨削电主轴实验研究 | 第132-141页 |
| 6.5.3.1 固有频率静态测试 | 第132-135页 |
| 6.5.3.2 空载运行测试 | 第135-141页 |
| 6.5.4 电主轴设计技术在高速大功率电机开发中的应用 | 第141-152页 |
| 6.5.4.1 电磁设计 | 第142-148页 |
| 6.5.4.2 典型设计方案性能对比分析 | 第148-152页 |
| 6.6 本章小结 | 第152-153页 |
| 结论与展望 | 第153-155页 |
| 参考文献 | 第155-162页 |
| 致谢 | 第162-163页 |
| 附录 A (攻读博士学位期间所发表的学术论文目录) | 第163-164页 |
| 附录 B (攻读博士学位期间所获得的软件著作权目录) | 第164-165页 |
| 附录 C (攻读博士学位期间所参加的科研项目) | 第165-166页 |
| 附录 D (攻读博士学位期间所获得的国家专利) | 第166页 |
