Modeling and characterization of an electromagnetic system for the estimation of Frequency Response Function of spindle

David Tlalolini; Mathieu Ritou; Clement Rabreau; Sebastien Le Loch; Benoit Furet

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Modeling and characterization of an electromagnetic system for the estimation of Frequency Response Function of spindle

机译：用于估计主轴频率响应函数的电磁系统的建模和表征

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The paper presents an electromagnetic system that has been developed to measure the quasi-static and dynamic behavior of machine-tool spindle, at different spindle speeds. This system consists in four Pulse Width Modulation amplifiers and four electromagnets to produce magnetic forces of ±190 N for the static mode and ±80 N for the dynamic mode up to 5 kHz. In order to measure the Frequency Response Function (FRF) of spindle, the applied force is required, which is a key issue. A dynamic force model is proposed in order to obtain the load from the measured current in the amplifiers. The model depends on the exciting frequency and on the magnetic characteristics of the system. The predicted force at high speed is validated with a specific experiment and the performance limits of the experimental device are investigated. The FRF obtained with the electromagnetic system is compared to a classical tap test measurement.

机译：本文介绍了一种电磁系统，该系统已经开发出来，可以测量不同主轴转速下机床主轴的准静态和动态行为。该系统由四个脉宽调制放大器和四个电磁体组成，在静态模式下产生的力为±190 N，在5 kHz以下的动态模式下为±80N。为了测量主轴的频率响应函数（FRF），需要施加力，这是一个关键问题。为了从放大器中的测量电流中获得负载，提出了动态力模型。该模型取决于激励频率和系统的磁特性。通过特定的实验验证了高速下的预测力，并研究了实验装置的性能极限。将电磁系统获得的FRF与经典抽头测试测量结果进行比较。

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来源
《Mechanical systems and signal processing》 |2018年第may1期|294-304|共11页
作者
David Tlalolini; Mathieu Ritou; Clement Rabreau; Sebastien Le Loch; Benoit Furet;
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作者单位

University of Nantes, LS2N (Laboratoire des Sciences du Numerique de Nantes, UMR CNRS 6004), Nantes, France;

University of Nantes, LS2N (Laboratoire des Sciences du Numerique de Nantes, UMR CNRS 6004), Nantes, France;

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University of Nantes, LS2N (Laboratoire des Sciences du Numerique de Nantes, UMR CNRS 6004), Nantes, France;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Electromagnetic force; Frequency Response Function; Machine tool; Spindle dynamics;

机译：电磁力频率响应功能;机床;主轴动力学;

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