利用负载磁场法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗

永磁同步电动机电抗参数的准确计算对于电机性能分析与电机优化设计是至关重要的。介绍了一种基于电机任意运行工况下,利用有限元法求解永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗Xaq、Xad以及永磁体空载感应电压E0的方法。基于有限元法计算非线性负载磁场得出内感应电压Eδ和内功率角δi,进而推导得出Xad、Xaq和E0。并将此方法应用于求解一台额定功率630k W的船用表贴式永磁同步电动机的交直轴电枢反应电抗。     

内置式永磁同步电机电磁性能及电感仿真分析

针对某内置式180 kW永磁同步电机,运用Ansys Maxwell仿真软件,建立了电机的二维有限元仿真模型。在空载、额定负载、弱磁三种工况下分别进行了仿真分析,得到了各工况下电机的电磁性能数据,验证了永磁电机电磁设计的合理性。针对交直轴电感参数的计算,在瞬态场中采用增量法,计算得到了电机各相电感随电角度变化的曲线,然后再通过坐标变换得到电机的交直轴电感随电角度的变化曲线,并对各工况下的电感曲线进行了对比分析。     

变流机组与无穷大电网并车过渡过程

通过对变流机组并网过程进行仿真并且给出仿真曲线。在仿真中,考虑到同步机中气隙的不均匀性,把电枢反应分为直轴和交轴,所以同步机采用ｄｑＯ坐标下的模型,直流机采用了较简单的模型。因为变流机组是一个系统,还有机械耦合方程。     

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。     

潜艇直流推进电动机设计概论

提出潜艇直流推进电动机在设计过程中应该特别注意的几个关键问题。文中导出了计算直流电机换向器片间电压分布曲线的基本公式和试验验证；对电枢绕组的选型和理论计算进行了深入的分析；用有限元法求解磁场方程，计算电机内部磁场的分布和试验验证；对电机的振动和噪声进行了分析并提出了改善措施。     

永磁推进电机的电枢反应与应对措施

本文介绍了永磁推进电机的表面式转子磁路结构和切向式转子磁路结构电枢反应的特点,并结合实例分析了这两种磁路结构的电枢反应对电机性能的影响.介绍了国外研制永磁推进电机的动态.提出了带极靴的表面式磁路结构并分析了这种磁路结构交轴电枢反应的影响,强调应通过试验进行验证.     

电枢反应对多相永磁电机永磁体工作点影响的研究

在分析永磁电机磁路特点的基础上，对十二相永磁同步电机的直轴电枢反应、气隙导磁系数进行了分析，推导了电枢反应与永磁体工作点(向外界提供磁通)之间的关系，得到了电枢反应引起永磁体工作点的变化规律。     

表面磁体永磁电机主磁场的分布特性

通过解析延拓的场模型,对表面永磁体永磁电机工作气隙中主磁场的分布特性－气隙系数Ｋδ、电枢计算长度Ｌδ和计算极弧系数α’ｐ,用解析法求解三个参数的数学表达式。经过适当修正,得出它们的工程计算公式,这些公式不仅有较高的计算精度,也大大简化了工程计算,多年的产品开发研制实践验证了这些公式的正确性。     

磁饱和直线电机磁场辐射的仿真分析

基于有限元仿真软件分析铁芯磁饱和的直线电机的磁场辐射,会遇到"要求解空间磁场分布,需要知道铁芯饱和磁导率的大小;要知道铁芯饱和磁导率的大小,需要求解空间磁场分布"的矛盾。论文分析了直线电机铁芯磁饱和对空间磁场分布的影响,建立了直线电机磁场辐射的有限元仿真模型,采用迭代计算的方法求取铁芯材料的饱和磁导率,进而求解直线电机周围空间的磁场分布,仿真结果与实验测试基本吻合。     

六相双Y30°绕组感应电机建模与控制技术研究

六相感应电机具有转矩脉动低、电机损耗小、电机极限容量大、能量密度高等一系列优点。本文基于三相感应电机αβ两相静止坐标系下的数学模型表达式,将六相双Y30°绕组感应电机空间磁场分布等效成2套三相电机绕组磁势在空间上的合成,推导出空间坐标6/2矢量变换表达式,并设计出六相双Y30°绕组感应电机矢量控制系统,采用速度外环、电流内环双环控制系统。通过理论分析及仿真,验证了本文电机数学模型、坐标变换、控制策略的有效性。     

无刷直流电机无位置传感器直接转矩控制

本文提出了一种将直接转矩控制应用于无刷直流电机的无位置传感器控制方法。需观测无刷直流电机的直流母线电压及定子侧的三相电流,从而估算出电机的磁链、转矩以及位置角,再根据转矩、d-q坐标系上的电流分量以及转子位置信息来选择相应的电压空间矢量,以实现对无刷直流电机的控制。仿真和实验结果表明本文提出的控制方法有效可行。     

陀螺转子形状及变形分析和对陀螺性能的影响

介绍了新型陀螺仪转子的一些结构特性和材料组成。分析了会引起转子表面形变的几种因素,利用小波有限元方法根据工作环境对陀螺转子进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷下的耦合变形进行了仿真分析,分别给出了转子的形变分布矢量图。提出由于光子压力而产生的变形但没有定量分析,最后分析了由于转子的变形的而使转子表面不规则对陀螺性能产生的负影响,可以用这些参数来预测陀螺漂移性能,也可以通过数学方法来补偿由于转子表面形变而带来的干扰力矩,也为转子的设计和进一步优化提供了重要的参考依据。     

舰用汽轮机高压转子换热边界条件的确定

该文依据某汽轮机高压缸设计参数作变工况计算，获得各种转速下转子各部位的蒸汽参数，并由此得到各部位的换热系数，所得结果可用于转子的动态温度场和应力场计算以及疲劳寿命预测。     

基于序贯代理模型的转子系统频响特性区间分析方法

在转子系统的频率响应分析中,不确定性广泛存在,并且对分析结果有较大的影响。本文提出了一种面向含区间不确定性转子系统频响分析的序贯代理模型方法。基于区间数学以及转子动力学理论,本文首先建立了含区间参数转子系统频响的控制方程。基于传统的静态代理模型提出了面向转子系统区间分析的序贯代理模型方法。该方法首先通过叫少量的样本点构造粗糙代理模型,再提出了两个指标函数进行下一阶段的选点。重复该过程,直到满足收敛条件,最终可以得到转子系统频率响应的精细代理模型,进而得到区间边界。和传统的区间分析方法相比,该方法精度高,适合非线性问题。     

Analysis of unsteady flow over Offshore Wind Turbine in combination with different types of foundations

Environmental effects have an important influence on Offshore Wind Turbine (OWT) power generation efficiency and the structural stability of such turbines. In this study, we use an in-house Boundary Element (BEM)—panMARE code—to simulate the unsteady flow behavior of a full OWT with various combinations of aerodynamic and hydrodynamic loads in the time domain. This code is implemented to simulate potential flows for different applications and is based on a three-dimensional first-order panel method. Three different OWT configurations consisting of a generic 5 MW NREL rotor with three different types of foundations (Monopile, Tripod, and Jacket) are investigated. These three configurations are analyzed using the RANSE solver which is carried out using ANSYS CFX for validating the corresponding results. The simulations are performed under the same environmental atmospheric wind shear and rotor angular velocity, and the wave properties are wave height of 4 m and wave period of 7.16 s. In the present work, wave environmental effects were investigated firstly for the two solvers, and good agreement is achieved. Moreover, pressure distribution in each OWT case is presented, including detailed information about local flow fields. The time history of the forces at inflow direction and its moments around the mudline at each OWT part are presented in a dimensionless form with respect to the mean value of the last three loads and the moment amplitudes obtained from the BEM code, where the contribution of rotor force is lower in the tripod case and higher in the jacket case and the calculated hydrodynamic load that effect on jacket foundation type is lower than other two cases.     

大容量多相永磁同步推进电机定位力矩的数值计算

采用有限元法对多相永磁推进电机电磁场进行数值计算。分析了斜槽系数与定位力矩的关系，提出了采用滑动边界处理定转子相对运动、利用矢量叠加汁及定子斜槽的方法。     

船用五相无刷直流电机的容错控制方法

本文设计了一台具有较低转矩脉动的五相无刷直流电机，对电机在运行过程中发生故障时的性能做了分析，提出了一种基于空间矢量法的转矩脉动容错控制方法，使其在发生故障时也可以平稳运行。通过对电枢绕组合成的空间磁动势和故障时电机的输出电磁转矩进行分析计算，采用改变非故障相开关管的触发角和导通角、增大励磁电压的方法减小电机的转矩脉动。通过仿真验证了该方法的有效性。     

Analysis of deformation of rotor and influence on the performance of gyro based on B-spline wavelet FEM

Some construct characteristics and composing material of the new Gyro＇ s rotor are introduced. Some factors resulting in deformation of the rotor surface are analyzed. Under different loads such as the fo,＇ce of deflecting center, the change of temperature, the fo,ce of pressure and couple factors, the deformation of rotor is analyzed with the wavelet finite element simulation software. The vector distributing map of rotor reformation is given. The deformation resulting from the pressure force of photon is studied. Finally, the influence on Gyro＇ s performance because of anomalous surface of rotor due to deformation of rotor is researched and the result is useful to forecast the performance of the drift of gyroscope. The disturbing moment resulting from the deformation of rotor can be compensated using the mathematic method, and provides an important reference for both design and optimization of the rotor.     

一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法

讨论了一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法,尤其强调了转子支撑套材料选择的影响。选择了两种拓扑结构的高速永磁机：转子支撑套材料为铬镍铁合金的高速永磁机和转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机,运用二维有限元法和分析场分析法比较了两种不同高速永磁机计算所得的转子损耗值。结果表明,在转子损耗值方面,转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机要优于铬镍铁合金型高速永磁机。     

船用推进轴系统扭转和横向振动耦合效应（英文）

In this study,the coupled torsional-transverse vibration of a propeller shaft system owing to the misalignment caused by the shaft rotation was investigated.The proposed numerical model is based on the modified version of the Jeffcott rotor model.The equation of motion describing the harmonic vibrations of the system was obtained using the Euler-Lagrange equations for the associated energy functional.Experiments considering different rotation speeds and axial loads acting on the propulsion shaft system were performed to verify the numerical model.The effects of system parameters such as shaft length and diameter,stiffness and damping coefficients,and cross-section eccentricity were also studied.The cross-section eccentricity increased the displacement response,yet coupled vibrations were not initially observed.With the increase in the eccentricity,the interaction between two vibration modes became apparent,and the agreement between numerical predictions and experimental measurements improved.Given the results,the modified version of the Jeffcott rotor model can represent the coupled torsional-transverse vibration of propulsion shaft systems.