基于ANSYS的双凸极电机电磁场仿真

用常规方法对双凸极电机空载电磁场进行了计算,提出了双凸极电机电磁场有限元分析方法,应用有限元软件ANSYS对电机的静态电磁场进行了仿真计算。结果表明采用有限元方法仿真的结果和同实际情况基本相符。     

HTS电动机定子开槽引起的转子涡流损耗计算

为消除高温超导电机定子齿谐波以及其它高次谐波引起的转子高温超导磁体发热失超和临界电流降低等不良影响,通常在外转子加一电磁阻尼屏,用以屏蔽这些高次谐波,保障高温超导电机的安全运行。本文以某高温超导电机为例,采用场路耦合时步有限元法对齿谐波以及电枢反应引起的高次谐波在转子结构件中产生的涡流损耗进行计算,分析了电磁阻尼屏厚度与磁屏蔽效果的关系,同时计算了磁性槽楔对转子结构件涡流损耗的影响。     

我校槽楔铜合金项目实现产业化

我校“大型发电机转子槽楔铜合金研究及产业化”项目，已实现产业化，5年累计完成合同金额2700余万元。该项成果完成了科技成果转化为生产力的全过程，使我国汽轮发电机转子槽楔铜合金走上了自主发展的道路。一项成果能够创造如此之好的经济效益和社会效益，在我校科技发展史上是前所未有的。     

转子偏心凸极永磁电机电枢磁场解析研究

本文基于许-克变换针对转子偏心凸极永磁电机建立了磁场计算模型。首先计算方波磁势作用下电机的直、交轴电枢磁场;然后计算不规则磁势分布条件下的直、交轴电枢磁场;电枢磁场即为两者叠加。该方法适用于各种偏心情况下的电机磁场计算。将本模型计算的电枢磁场分布与有限元比较,结果吻合,证明其准确性和有效性。     

作用于泵转子上的力及其平衡

1 作用于泵转子上的力 为了正确地选择泵用轴承并保证其可靠、无故障地工作，首先必须准确了解作用于轴承上的力。普通结构的悬臂泵一般可以采用选择较大工作余量的轴承（一般为滚珠轴承）补偿转子上作用力计算值的偏差。这种作用力计算值的偏差极有可能导致大多数密封泵支承部件发生故障，因此，大多数密封泵在按计算方法进行精确计算的同时，还应进行平衡力试验修正和调整。 密封电泵电机转子总是与泵的叶轮紧密相连的，作用在轴承上的负荷就等于作用在转子所有零件上力的合力。正因如此，有时候存在若干个很大的作用力，但经修正和调整…     

基于凸极效应的永磁同步电机振动分析

凸极率的改变会给齿槽转矩带来影响,同时相比较表贴式的结构,其更复杂的结构所带来的谐波也对电机的减振带来巨大的冲击。针对凸极效应所产生的问题,本文基于理论分析以及Ansys有限元仿真平台,对一台具有凸极效应的车用永磁同步电机进行研究,对不同凸极率对电机齿槽转矩以及径向电磁力密度进行对比分析。其次,对三维结构的定子冲片模态进行分析,讨论了可能产生共振的频率。最后,将径向电磁力与有限元模型相耦合,对电机的电磁力引起的振动进行谐响应分析,为车用永磁同步电机的凸极率选择和优化设计提供参考价值。     

磁性槽楔对永磁同步电机电磁振动影响分析

首先分析永磁同步电机定子开槽情况下的空载气隙电磁激振力波表达式.结合有限元方法分析采用磁性槽楔和常规非磁性槽楔对气隙磁场和电磁激振力波的影响.使用电磁-振动耦合仿真,分析磁性槽楔对电磁振动的影响.结果表明,磁性槽楔可以降低气隙磁场畸变,显著降低齿频附近的激振力波分量幅值,从而有效地降低电机的电磁振动.     

表面式磁路结构永磁同步电机初始转子位置的估算

本文主要阐述了表面式磁路结构永磁同步电机初始转子位置的估算方法，其基本原理基于当电机施加电压矢量时，电机定子铁心磁饱和而产生电流响应的变化。运用此方法可无需检测电机参数及附加设备。为了正确地执行估算，施加于电机最佳电压矢量判定方法进行了研究。试验结果表明应用此最佳电压矢量可以在电机转子静止的情况下估算出电机转子的初始位置。     

齿条电动机及在弹射器上的应用

文章提出了一种新型电机,阐述了这种电机的工作原理,不同于传统电机运行方式,这种电机的转子做旋转平移运动,一边绕自身中心旋转,一边沿齿条方向移动,转子自转带动磁场翻转,平移选择电流方向,齿条电机无专门的换相控制器,转子依附在齿轮上,由齿轮齿条机构控制其运行规律,齿轮齿条机构既是电磁换向控制者又是目的执行者。文章以实例方式给出了齿条电机的基本结构及在弹射器上的应用。     

10相20极差动式步进电机

据日本《石川岛播磨技报》1995年第2期报道,一种用于工业自动化生产(FA)设备上的大输出转矩10相20极差动式步进电机最近由石川岛通用机械株式会社研制成功。 现有的FA设备上使用的5相可变磁阻式步进电机一般适宜于低转速工况,并且由于在结构上仅依靠定子励磁,为获得足够的磁场强度,电机必须采用大励磁电流,因此电机的体积及其驱动回路势必大型化。新研制的10相20极差动式步进电机在结构上作了很大的改进,电机的转子内嵌入永磁材料,使电机形成电—磁作用力,大大减小了定子线圈所需的励磁电流,并能获得更大的电     

径向磁场永磁电机的曲率效应

本文用两个数学分析模型预测了表面磁体径向磁场永磁电机磁体／气隙中磁密的分布特性，这两个模型的差别在于，第一个模型忽略了极间漏磁，而第二个模型对极间漏磁则作了考虑，然而，还由于磁力线的聚集效应，这两个模型都可以用来确定磁体工作点的范围，此外，这两个模型还表明，对于磁体安装在转子上的表面磁体永磁电机，在气隙磁密为最大值时存在着一个最佳的磁体厚度。     

基于高频注入法的船舶电推PMSM低速域转子位置估计

为进一步提高电力推进船舶用永磁同步推进电机在转子位置传感器发生故障情况下的可靠性,采用无位置传感器控制技术估计的转子位置来实现推进电机的闭环控制。在分析电力推进船舶系统结构的基础上,根据三相永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的矢量控制原理,在低速域范围内采用基于高频注入法的转子位置估计算法,在两相静止坐标系中以高频响应电流作为调制信号对高频响应电流进行处理,经过低通滤波后,采用外差法构建转子位置误差信号,再提取转子d轴位置,利用磁路饱和效应判断转子NS极性。在仿真软件MATLAB/Simulink中对该算法在电力推进船舶永磁同步电动机控制系统中进行验证。验证结果表明:基于高频注入法的无位置传感器控制技术在电力推进船舶PMSM低速范围可准确地估计转子位置。     

采用整体逆变器的新型永磁同步电动机

船舶推进电机应满足特殊的要求，在1986年的国际电机会议上菲尔斯西等人提出，采用逆变器供电的永磁同步电动机在很大程度上能满足这些要求，因此，研制了一台额定功率为1.1MW、230r/min的电机，自1987年6月开始，这台电机已投入运行，尤其是通过逆变器供电，更显示其优点，以此电机运行经验为基础，可开发更高转矩的电机。永磁励磁与高转矩允许做成钟形的转子，因此，晶体管逆变器可整个地装入钟形转子与轴之间的环形空间里，这样可大幅度地减小体积，高的脉冲频率允许施加优化波形的电流以降低转矩振荡和噪声。     

基于滑动-电磁复合轴承的船用电机主动减振技术

船用电机在运行过程中,转子不平衡力会引起电机产生振动并向船体传递,降低舰船隐蔽性。目前船用电机主要采用传统机械轴承（如滑动轴承）,导致电机振动缺乏有效控制手段。为有效抑制电机振动传递,引入复合轴承这一新型概念,在滑动轴承两侧并联电磁轴承,从而使电机具备主动控制条件。在减振控制策略上,类比主动噪声控制,基于FxLMS算法以降低电机机脚振动加速度为控制目标,对电机振动进行主动控制。建立四自由度电磁-滑动复合轴承-刚性转子系统动力耦合模型并进行仿真。结果表明,应用FxLMS控制算法控制电磁轴承可有效降低电机机脚振动,从而实现电机减振降噪,有利于提高舰船隐蔽性。     

基于ANSYS大型同步电机电磁场分析与参数计算

本文研究了基于ANSYS的大型凸极同步电机电磁场分析与参数计算的问题。根据电机一对极的求解区域,建立了电磁场分析的物理模型和数学模型,采用有限元法求解了同步电机空载时的气隙磁密分布和电枢反应时的磁场分布,计算了空载特性、额定工况下的饱和同步电抗和不饱和同步电抗,为电机的工程研制提供有价值的参考。     

碳纤维护套对永磁电机冷却性能影响

以某利用碳纤维护套的永磁电机为研究对象,用流—固热耦合方法对其在风扇冷却时的内部温度场进行了计算。计算表明,电机内最高温度出现在转子上被碳纤维包覆的永磁体上,在此基础上,对电机强制冷却技术在该类型永磁电机中应用特点进行了分析,指出为了进一步降低制造成本、提高寿命,现采用的冷却结构潜力有限,将来需针对永磁电机特点开发新的冷却结构。     

镍铝青铜电机转子的搅拌摩擦焊接

由镍铝青铜ZCuAl9NiFe4Mn2制作的内护套、外护套、上盖板和下盖板,磁轭和磁钢组成了在海水中工作的电机转子.为了对磁极进行保护,需要在完成充磁的强磁性条件下采用焊接的方式将内护套、外护套、上盖板和下盖板焊为一体,且焊缝能承受1.5 MPa的气压.本文从搅拌头设计,焊接工艺参数设计,焊缝性能等方面摸索焊接电机转子所需要的工艺参数;同时解决了焊接电机转子所需要的全部关键技术问题;电机转子焊接后通过各种检测,确认合格.本电机转子的成功焊接为强磁场条件下铜合金的焊接提供了实用的工艺方法.     

基于高频方波注入的船舶电机无传感器控制研究

随着大功率交流调速技术的不断进步,船舶电力推进如今成为船舶行业的主要发展目标。为研究运行可靠稳定、灵活、高性能的船舶电机无位置传感器控制,系统采用高频注入法估算电机转子位置信号,根据基于高频注入永磁同步电机数学模型的研究,该系统中高频采用的是高频方波注入,减少滤波器的使用从而缓解了转子位置延迟现象,同时采用锁相环对电机转子的相位和频率跟踪来计算电机转子的估计转速,克服了估算转速脉动大的困难。利用Matlab对电机控制系统仿真,验证电机控制系统的电机转速平滑稳定,转子位置波形在0–2π有规律往返。最终实现高精度、灵活的无传感器船舶电机控制。     

基于ANSYS的脉冲发电机转子运动分析

为了解电机转子在不同转速下的应力状况，本文通过ANSYS对电机转子进行了一系列有限元仿真。首先分析了的转子在给定转速下稳定运行时的应力分布，其次分析了转子在不同转速下的振动模态和临界转速。此外，还分析了电机在突然放电时转子的瞬态应力。分析结果表明转子能在各个工况下极限应力小于材料应力，给定转速远离临界转速，转子能够安全稳定运行。本文对优化和制作转子具有重要意义。     

电动汽车用内置式分数槽集中绕组电机槽口优化设计

为研究分数槽集中绕组电机定子槽口参数对电机主要电磁性能的影响，基于二维有限元法建立电机性能计算模型，以电动汽车用10极12槽内置式分数槽集中绕组永磁电机为研究对象，分析定子槽口宽度和深度对主要电磁性能的影响。结果表明定子槽口宽度比为0.65时，电机具有最大输出转矩、弱磁和过载能力，同时带载转矩波动和转子涡流损耗相对较小，为电动汽车驱动电机优化设计提供参考。