比例电磁阀用直线电机几个关键参数的设计

比例电磁阀是液压系统中的一个重要控制元件。液压系统的运行特性很大程度上取决于比例电磁阀电磁执行器的特性。因此如何提高比例电磁阀执行器的性能指标是该领域中的一个重大课题。作为电磁阀执行元件的永磁动圈式直线电机设计合理时,其输出的电磁力与线圈中的电流为正比关系,因此容易被控制,应用场合也较多。文中对一种永磁动圈式直线电机的结构和基本电磁力理论做了研究,并进行了电机设计。     

关于电阻法测量进水电磁阀绕组温升的探讨

进水电磁阀温升测试是电子坐便器产品安全检测中的一项必不可少的项目,随着电子坐便器市场的不断扩大,电阻法测量电子坐便器进水电磁阀绕组温升的研究具有深远影响。本文以实际产品的具体检测实例出发,介绍了电阻法测量进水电磁阀绕组的测试步骤与相关数据处理方法。     

进水电磁阀的动态特性分析和参数确定

分析了进水电磁阀的动态特性,对电磁阀的不同状态建立了电压、动力学和磁路数学模型,根据数学模型中的参数表达式,分析各个参数.依据所得到的参数值和所要达到的进水电磁阀的状态,选择合适的值,为进水电磁阀的设计提供理论依据.     

基于时步有限元的永磁同步电机稳态参数改进计算方法

永磁电机的稳态电抗是其重要参数之一。针对永磁电机相对于异步电机结构复杂、饱和严重不均匀,局部饱和严重,难以使用磁路分析的方法准确地求得电抗参数的问题,本文以22kW样机为例,研究了负载运行时交叉饱和效应以及该效应对永磁感应电动势的影响,揭示了使用常规矢量图法测试电抗参数的不足。采用时步有限元方法计算了在负载饱和条件下由永磁体激励感应的有直、交轴分量的永磁电动势,得到改进的矢量图,提出了电抗参数的改进算法。结合使用常规矢量图法的实测数据,对比常规矢量图法和改进矢量图法的计算结果,说明改进矢量图法可以克服常规矢量图不足,提高计算的准确性。     

高速电主轴永磁电动机参数化设计及有限元分析

为了提供高速电主轴的功率密度及动态性能,采用永磁电动机方案。比较了不同的线圈匝数、铁心长度、气隙长度、永磁体厚度、宽度等参数下电机的效率、功率密度、输入电流等主要指标。采用有限元方法分析了该种电机设计的合理性及性能指标,为电机的优化设计打好基础。针对永磁体与有槽铁心相互作用产生齿槽转矩而引起振动和噪声,采用优化槽口方案,削弱齿槽转矩。结果表明,通过优化后电机结构方案与原方案相比,显著削弱了齿槽转矩和转矩波动。     

基于正交试验设计的极化磁系统参数优化设计方法的研究

永磁继电器是一种在国防军事、现代通信、工业自动化、电力系统继电保护等领域中应用面很广的电子元器件，其极化磁系统的参数优化设计是实现永磁继电器产品可靠性设计的前提工作之一。该文采用六因素三水平多目标的正交试验设计方法，分析并研究了极化磁系统的参数优化设计方法。在永磁继电器产品设计满足输出特性指标要求的前提下，给出了输出特性值受加工工艺分散性影响而波动最小的最佳参数水平组合。     

GIS设备元件参数的有限元计算

为了准确计算气体绝缘变电站内部由于开关操作而产生的特快速暂态过电压,需要对GIS设备元件进行参数计算。通过对GIS一次系统元件的模型进行总结,根据GIS部件装配图及内部结构尺寸,利用有限元软件ANSYS建立了弯管、盆式绝缘子、电压互感器本体结构的实物模型并分析了其电场分布。采用电场能量法,利用软件仿真求出电场能量,通过电容的能量公式求出参数值。与现有资料比较,验证了计算方法的正确性,为分析计算GIS电站的内部过电压与电磁兼容问题提供了较好的支持。     

轨道交通用永磁同步牵引电机电抗参数的有限元分析

永磁同步牵引电机具有体积小、功率密度大、过载能力强、效率和功率因数高等特点,而电抗参数对永磁同步牵引电机的设计以及电机运行时平衡恒转矩转折速度点与弱磁恒功率最高速度点的性能有较大影响。本文利用Ansoft有限元分析软件对永磁同步电动机的交直轴同步电抗进行了计算,得出了交直轴电抗参数随电机参数的变化曲线,并分析了电机参数对电抗参数的影响。     

基于时步有限元的抽水蓄能电机瞬态参数计算方法的对比

为准确计算抽水蓄能电机分别运行于发电及电动工况时的瞬态参数,本文基于单元电机建立了抽水蓄能电机的场路耦合时步有限元模型。采用包络线法得到空载突然三相短路时电机的瞬态参数(简称包络线法),同时用冻结磁导率法得到空载突然三相短路时定转子绕组漏抗及电枢反应电抗,由各瞬态参数定义式得到瞬态参数(简称冻结磁导率法)。将冻结磁导率法计算值与设计值分别代入短路电流解析式中得到短路电流波形,与时步有限元仿真波形相比,冻结磁导率法计算波形与之更为接近。将这两种瞬态参数计算方法应用于实验室6极反装水轮发电机,与实验结果对比验证了两种计算方法的有效性和可行性。     

永磁同步电动机电磁参数的有限元分析

建立了永磁同步电动机漏磁系数和交直轴同步电抗的场路结合数学模型,并利用Maxwell 2D软件的参数化分析工具对永磁同步电动机的空载漏磁系数和交直轴同步电抗进行了计算,得出了这些参数随电机结构参数的变化曲线.在此基础上,总结了永磁同步电动机电抗参数的变化规律,为永磁同步电动机的优化设计提供了一种非常直观有效的方法.     

基于有限元法的换流阀水路系统电场分析

在高压直流输电工程中,换流站阀塔内冷水系统会出现漏水故障,严重影响特高压直流输电的稳定性。针对该类漏水故障问题,从阀塔内冷水回路场强因素考虑,采用有限元仿真和实验的方法,搭建了仿真所需的阀塔内冷水回路三维模型和水路局部模型,根据阀塔运行条件对内冷水系统作了电场仿真分析,同时设计了验证实验进行探究。仿真结果表明,内冷水系统回路的冷却水管表面场强部分大于空气击穿场强,等电位线会影响冷却水管周围电场。实验证实在一定条件下等电位线与冷却水管间会有明显放电现象,研究内容为阀塔漏水事故原因分析提供了参考依据。     

A research trend of electric machines with development of finite element analysis

Finite element analysis (FEA) has rapidly developed in the past three decades. In case of the magnetic field analysis, many researchers have proposed different electric machines by using FEA in order to achieve high efficiency, high torque density, low torque ripple, and so on. For further development of electric machines, this paper presents a literature survey on the state‐of‐the‐art research trends of the electric machine related to FEA in the last 3 years. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

±800 kV柔性直流换流阀阀塔均压优化设计

柔性直流输电工程已迈入特高压时代,现有柔性直流换流阀(VSC阀)的均压屏蔽设计已无法满足特高压应用场合。为解决±800 kV VSC阀塔顶部均压管母表面电场强度过大的问题,文中首先利用PTC Creo与ANSYS联合建模技术完成复杂阀塔结构的三维建模与静电场有限元仿真,通过增加与顶部均压管母等电位连接的顶部屏蔽板,有效降低阀塔顶部均压管母及子模块的表面电场强度。然后,提取顶部屏蔽板增加前后的阀塔对地寄生电容参数,分析顶部屏蔽板对操作冲击下模块电压分布的影响。最后,研究阀塔不同均压部件间距对最大电场强度分布的影响,完成±800 kV VSC阀塔均压优化设计,并在阀塔样机上进行冲击电压试验。文中所提优化措施提升了VSC阀在特高压应用场景的安全运行能力,为VSC阀在特高压柔性直流输电工程的应用及设计提供借鉴。     

基于有限元分析方法对接地装置冲击特性研究

由于冲击电流的作用,接地体周围的土壤将会产生火花效应,使得土壤的电阻率会发生变化,进而对冲击电流的散流过程造成影响.因此本文采用有限元分析方法,利用COMSOL Multiphysics软件,构建了考虑火花效应的接地装置冲击散流模型,主要研究了垂直、水平接地体的冲击散流过程,通过模型的计算发现,接地装置在冲击散流的过程中电流主要从接地装置的末端散流到土壤中,这一情况也与实际情况相符合.     

基于有限元模型的电机零部件与整机结构振动关联特性

针对电机由多个复杂零部件组合而成导致系统振动故障难以准确诊断的问题,推导了含定子绕组、铁芯、端盖、转轴等电机零部件系统结构动力学方程,采用有限元法构建了某型异步电机零部件与整机系统动力学模型,并运用锤击法验证了建模法的有效性。通过分析无相对位移连接组件与整机有限元模型的固有频率值,得出底板、定子绕组、转轴、铁芯、前端盖及后端盖零部件对整机前三阶模态的贡献程度依次增大;研究零部件间连接方式对电机固有频率的影响,发现电机各阶固有频率随着零部件间连接刚度值增大而增加规律,这些可为电机振动故障分析与动力学设计提供参考。