塔架式抽油机用电动机的设计与节电分析

针对目前油田抽油机的应用现状,采用场路结合的方法设计出与塔架式抽油机相匹配的开关磁阻电机,并对电机的调速性能进行分析,验证了设计的合理性。最后,对抽油机与电机系统的实际节能效果及节电量进行了计算,证明采用该电机,系统综合节电量得到有效提高,为实现油田"节能降耗"做出了贡献。     

几种最优化方法在稀土永磁同步发电机设计中的应用和比较

根据该电机的特点,在建立数学模型的基础上,对目标函数、独立设计变量及约束条件的选择进行了探讨。同时对几种最优化方法进行了比较性的分析研究;并对该电机几个设计参数的变化规律进行了讨论。最后通过优化计算证实了该电机设计中的几个重要结论。     

双流制窄轨电力机车用异步牵引电机设计

将牵引电机应用于双流制窄轨电力机车时,由于窄轨机车轨距小,所以牵引电机安装空间异常狭小,比一般牵引电机在安装空间、电机结构、电磁负荷等方面的要求更加苛刻。针对窄轨双流制电力机车的运用特点和特殊要求进行了分析,提出了牵引电机的设计要求和关键技术难点,并对关键技术难点给出了相应的分析和解决措施。对该牵引电机的制造过程及电机试验测试情况进行了论述。试验结果表明,该牵引电机达到了设计预期,完全能满足设计要求。     

磁场调制型双馈无刷混合励磁电机及其静态性能分析

基于磁场调制原理工作的永磁(PM)游标电机具有低速、大转矩特性。然而,和传统永磁电机类似,永磁游标电机的励磁磁场由永磁体产生,气隙磁场相对恒定难以调节,宽调速范围运行能力受限。结合"混合励磁"设计方法,通过在分裂齿式永磁游标电机调磁小齿间引入混合励磁绕组,该文研究了一种磁场调制型双馈无刷混合励磁电机;结合有限元方法,介绍了该电机的基本结构和运行原理,揭示了其低速、大转矩并具有宽调速范围特性内在机理;设计了该电机的驱动控制系统,对其静态性能进行系统测试,验证了理论分析与仿真计算的正确性。     

复兴号FXD1动力集中动车组用异步牵引电机设计

介绍了复兴号FXD1动力集中动车组用异步牵引电机的设计情况。主要从整车总体技术要求、电机结构设计、电磁方案设计、电机特性、关键技术、电机试验等方面进行了阐述。根据异步牵引电机的技术特点,通过对电磁设计、结构设计及冷却设计等关键技术研究,设计了1台异步牵引电机,并进行了试验。试验结果表明该异步牵引电机满足整车技术指标要求,验证了设计方案的可行性。     

六相开关磁阻起动/发电机系统的起动特性理论仿真与实验

本文以自行设计和研制的结构新颖的12／10开关磁阻电机为研究对象,根据所选发动机（长安奥拓小型客车三缸汽油发动机）对电机起动、发电及助动的要求,设计了一台2．5kW飞轮式开关磁阻起动／发电机原理样机,采用36／42V直流电源系统,建立了该电机的有限元仿真分析模型,对该电机进行了两维电磁场的有限元分析,得到电机较为精确的模型,结合该电机系统的功率变换电路和控制单元,进行了系统仿真,同时着重对该电机系统的起动过程和起动特性进行了研究和分析,对样机进行了测试并取得了满意的结果,理论分析实测结果基本吻合,表明该电机的设计方法、系统建模和控制策略是合理和可行的。     

变频冰箱压缩机电机设计与优化

本文在变频冰箱用压缩机电机设计中采用有限元作为设计基础,对电机性能进行了模拟仿真分析,结合电机设计优化理论对电机部分参数进行了优化设计。通过在黄石东贝电器股份有限公司QD135PYR压缩机上的应用实践证明,采用该方法能有效改善无刷直流电机的性能,缩短电机开发时间,提升电机设计效率。     

三相感应电动机动态有限元分析

把电磁场有限元法用于感应电机设计中已成为减少设计余裕、提高设计质量的必然选择。文章利用有限元分析软件对三相感应电动机进行了设计和分析,建立了电机的二维有限元模型并对电机起动过程进行了瞬态磁场和动态性能分析,分析结果表明该设计是切实可行的。     

基于STM32纯电动教练车整车控制器设计

改装电动教练车基本采用电动汽车专用的电机控制器控制车辆,因控制方法和控制器设计导致不能实现对离合器的操纵判断,在实际驾驶体验上与燃油教练车差距较大。为了解决这一问题,设计了一种电动教练车专用的整车控制器。主要介绍了控制器的设计方案,给出了各个主要部分的设计电路,通过分析车辆运行特征和电机机械特性制定控制策略,使电动教练车实现"怠速"和离合操作不当引起的电机"熄火"。经实车测试,结果表明,该整车控制器设计合理,能够对电动教练车进行可靠、稳定地控制并满足科目二训练要求。     

高速动车组轮径差与牵引电机功率及温升耦合性研究

针对高速动车组不同轮对间的轮径差引起牵引电机实际发挥功率不一致并由此产生牵引电机温升显著差异的问题,设计了一种采用车控方式的牵引电机"轮径差-功率温升"分析方法,对高速动车组运用过程中牵引电机报温度高等问题进行有效规避。该方法可以准确评估出由于不同轮径差带来的牵引电机发挥功率差异和温升差异的结果。同时,针对不同轮径差搭建滚动台,试验结果与仿真吻合,验证了该"轮径差-功率温升"分析方法的准确性和可信性,为动车组检修运用规程优化和轮对镟修标准评估方法提供了一种新思路。     

某内潜水式永磁电机三维流场与温度场仿真分析与优化

不同于常规自然散热或机壳水冷电机,内潜水式电机直接采用水对电机内部进行冷却,因此存在整机流固共轭传热的强耦合。为提高电机的可靠性与安全性,流场与温度场耦合传热分析十分必要。针对某船用气隙水冷方式的内潜水式永磁电机,基于计算流体动力学(CFD)原理,对该电机三维流场与温度场进行数值仿真分析与几何结构改进,消除了电机内部流场出现的逆流现象,提高了整机的散热效率,优化了电机的流场与温升。所得结果对该型内潜水式电机的几何结构设计具有一定的参考意义。     

防爆型水冷电机内换热与温度场计算

采煤机电机安装空间严格受限,随着电机设计容量的提升,使单位体积损耗(发热率)增大.为了研究该类电机的发热与冷却问题,在对防爆型水冷电机的结构、材料以及换热机理进行分析的基础上,建立了防爆型水冷电机的传热数学物理模型.采用有限元法对电机定、转子及水套的温度场进行了计算与分析.通过计算结果与实测值对比,验证所建传热模型可以真实反映实际传热过程.分析计算结果表明电机定子最高温度点位于定子上层绕组近气隙侧;定子齿是热量传递的主要通道,热流密度最大;选用适当的冷却水流速,可以用最小的代价获取所需的冷却效果.研究结果可以为采煤机电机热控制和优化设计提供理论依据.     

高速异步主轴电机的热分析与冷却结构设计

高速主轴电机是电主轴的关键核心部件,电机发热直接影响电主轴的加工精度和运行可靠性。以一台10万转主轴异步电机为例,对高速异步主轴电动机进行深入的热分析,设计高效的散热冷却结构,确保主轴电机的可靠平稳运行。确定主轴电机的主要热源,研究转子转速、转子表面粗糙度对主轴电机风摩损耗的影响规律;考虑旋转磁场和谐波对铁耗计算的影响,采用齿轭分区的有限元法提高仿真精度,分析电机铁耗的分布规律。基于流体力学对电机进行3D热仿真,对比主流的周向螺旋型和轴向Z字型两种冷却结构的冷却效果,确定高效的冷却结构设计方案,并进一步采用转子铁心开空气槽的设计方案,增加转子铁心与转轴之间的热阻,提高电机的散热能力,确保电机的转轴温升在安全范围内,最后校核转子结构的机械强度,保证主轴电机运行的可靠性。     

电动汽车用永磁同步电机散热设计与仿真试验

通过热管传热技术快速导出端部绕组的热量,实现电机温升的降低,是解决电动汽车电机高功率密度问题的途径之一。设计了热管装配工艺,利用ANSYS Fluent对2种电机进行有限元模型建立和温度场仿真计算,并制作样机进一步试验。试验结果表明:仿真结果与样机测试结果相近,高温区域位于绕组端部,装有热管的冷却系统电机设计能够有效地降低电机温升。     

大型水轮发电机通风发热综合计算

以大型水轮发电机热变形及冷却技术研究为背景,进行了大型水轮发电机转子三维温度场及电机通风系统的综合计算研究,以往在进行大型水轮发电机发热分析时,都是孤立地球解温度场,而很少考虑热源及通风结构与温度及其分布之间的相互影响,文中采用一种综合算法,将电机通风发热联系起来,该研究工作对于提高电机设计制造中材料利用率以及电机运行中的可靠性,具有重要意义。     

燃气蒸汽联合循环余热制冷进气冷却的解析法研究途径

对燃气-蒸汽联合循环(GSCC)余热制冷进气冷却系统的国内外实践及理论研究概况作了评述。基于动力机械变工况特性解析理论的应用，提出GSCC余热制冷进气冷却系统的变工况特性解析法研究途径和技术思路。结合目前GSCC已有部件和补充吸收式制冷机及换热器等变工况特性的解析解，可研究GSCC余热制冷进气冷却的典型解析特性。     

Startup of air-cooled condensers and dry cooling towers at low temperatures of the cooling air

The problems of startup and performance of air-cooled condensers (ACC) and dry cooling towers (DCT) at low cooling air temperatures are considered. Effects of the startup of the ACC at sub-zero temperatures are described. Different options of the ACC heating up are analyzed, and examples of existing technologies are presented (electric heating, heating up with hot air or steam, and internal and external heating). The use of additional heat exchanging sections, steam tracers, in the DCT design is described. The need for high power in cases of electric heating and heating up with hot air is noted. An experimental stand for research and testing of the ACC startup at low temperatures is described. The design of the three-pass ACC unit is given, and its advantages over classical single-pass design at low temperatures are listed. The formation of ice plugs inside the heat exchanging tubes during the start-up of ACC and DCT at low cooling air temperatures is analyzed. Experimental data on the effect of the steam flow rate, steam nozzle distance from the heat-exchange surface, and their orientation in space on the metal temperature were collected, and test results are analyzed. It is noted that the surface temperature at the end of the heat up is almost independent from its initial temperature. Recommendations for the safe start-up of ACCs and DCTs are given. The heating flow necessary to sufficiently heat up heat-exchange surfaces of ACCs and DCTs for the safe startup is estimated. The technology and the process of the heat up of the ACC with the heating steam external supply are described by the example of the startup of the full-scale section of the ACC at sub-zero temperatures of the cooling air, and the advantages of the proposed start-up technology are confirmed.     

一款基于双面水冷IGBT的双电机控制器开发与验证

针对双电机混合动力汽车开发了一款双电机控制器。阐述了该控制器的总体设计方案,从系统的结构、硬件、软件进行了分析,提出了基于双面水冷IGBT的双电机控制器设计方案,并对双面水冷散热器进行了热仿真,研究了IGBT模块的散热效果。最后,对试验样机进行了台架试验,由试验波形可看出,所设计的双电机控制器具有良好的控制效果。     

水源热泵在重工行业余热采暖系统中的应用实例

通过对太原重工大型铸锻件车间工业冷却循环水系统进行分析,结合当前单级电驱动水源热泵技术及太重铸锻件车间辅助间、办公楼的采暖条件,定量分析了循环冷却水余热利用的可行性。同时对于整个冷却循环水系统进行筛选,综合比较可靠性、经济性,确定了水源热泵热源及系统经济设计参数。最后经过核算,定量分析了该项目的节能潜力。     

某大型公共建筑分布式能源系统集成与优化运行研究

以某大型公共建筑分布式能源系统为例,根据其冷、热、电负荷特性,对基于燃气轮机和燃气内燃机2种类型的分布式能源系统的经济效益评估进行分析,提出了“燃气冷热电三联供系统加电制冷机组加燃气锅炉加蓄能系统”的整体设计方案。选择冷热电三联供系统的配置,分析其系统集成与优化运行控制策略,并将其与燃气直燃型一体化机组进行经济性和节能性对比,结果表明其平均能源综合利用效率为82．5％,供热经济性优势明显,但投资回收效果不理想。