分布式驱动电动汽车用轮毂电机设计与验证

针对分布式驱动电动汽车用轮毂电机的高转矩密度及强散热需求,开发了一款轮毂电机.阐述了该轮毂电机的电磁设计方案,通过有限元建模与仿真,得到了空载及负载工况下电机性能参数.进行了机械结构设计及散热分析,提出了一种强制散热方法,有效降低电机温升.研制样机并进行了实验,测试结果表明,该轮毂电机性能与理论计算结果相符,满足设计要...     

电动机温升估算的有关问题

电动机的温升取决于电机的发热与散热情况,为了准确估算出电动机运行时的温升,通过相关的理论分析并结合实例,阐述了电机热损耗与定子电流、散热条件以及与电机负载运行情况的关系。正确认识与估算出电动机的温升,对于电机设计、改造、检修与合理使用都有着十分重要的意义。     

交流励磁变频器功率单元散热设计

交流励磁变频器是大型变速抽蓄电站的核心设备,由于容量较大,其散热系统设计是设备稳定运行的关键.针对交流励磁变频器功率单元,对各压接式功率器件的损耗进行了理论计算,并分析了不同功率因数和调制度工况下器件损耗及功率单元总损耗的变化趋势,基于损耗计算和仿真分析,采用最小流量和散热容量相互校验的水冷散热系统设计方法,设计了变频器的各功率器件散热器和水冷散热系统,最后通过研制的5.7 MVA交流励磁变频器功率单元样机试验,验证了损耗计算分析和散热系统设计的合理性.     

电机功率逆变器三维温度场计算及散热结构设计

功率逆变器作为常用电机驱动电源的核心部件由于其功率密度大、发热量多,对其热安全性的研究显得尤为重要。本文基于有限体积法,对电驱动用功率逆变器进行三维温度场分析,并在此基础上对散热模式和结构进行了分析探讨,所设计结构经仿真分析验证,具有良好的散热性能。在提高设计效率的同时,为功率逆变器散热结构的集成和优化设计提供了借鉴和参考。     

电机静止主动发热能力分析

为了实现在电机静止时能够提供不同的发热功率用于给电动汽车动力电池或乘员舱加热,对电机静止时实现电机主动发热的控制方式进行分析,并根据此控制方式在电机允许电流限值条件下,通过两种不同的方法分析计算电机静止发热功率的能力,计算出了在最大电流限制条件下电机在静止时发热功率能力与电机位置之间的关系,以及电机静止时主动发热能力与d轴电流之间的计算公式。最后,通过多组仿真及数据处理分析,验证了电机静止时主动发热能力与位置之间的关系与理论分析一致,以及在电机静止且d轴电流为定值时的电机发热功率与转子位置无关。分析结果能够用于根据电机转子位置最大利用电机发热功率、规范电机静止主动发热能力的验证测试以及电机静止发热时的控制标定。     

基于转速耦合的适配功率电机动力性能分析计算

适配功率电机是一种适用于城市重载电动汽车的新型驱动电机,具有转速耦合的特点。以6极适配功率电机为研究对象,阐述了适配功率电机设计原理及适用工况,运用电磁场理论及电机学理论知识,对适配功率电机动力输出性能进行对比分析计算,计算得出同一转速下减匝工作状态更能节约车载有限电能,并运用仿真分析软件进行验证。同时研究结果表明,与满匝工作状态相比,适配功率电机工作在减匝状态的机械特性更硬。最后,通过样机试验例证了以上理论计算与仿真分析的正确性,证明该电机设计模型是可行的。     

基于流固耦合的永磁直驱风力发电机传热分析

海上的风力发电已经逐渐变成一种大趋势.大功率的电机对装置的散热要求很高,因此对电机进行温度场分析可以很好地指导电机冷却系统的设计.强迫水冷电机与自然风冷电机相比具有散热效果好、噪声产生少,以及使用寿命更高等优点.本文以一台外转子永磁直驱风力发电机组为研究对象,基于流固耦合和共轭传热的分析方法,利用 Αnsys软件对正常工作下的电机进行温度场分析,从而得到电机内部主要部件的温度分布.最终,通过对一台10MW外转子电机进行流固耦合分析,对比计算不同冷却水流速下的电机温升分布,得出冷却流体流速与电机温升的关系曲线,为电机冷却设计提供参考.     

车用双面散热功率模块的热-力协同设计

双面散热(DSC)功率模块可以降低封装热阻和寄生参数,是车用电机控制器的发展趋势。然而,双面散热功率模块内的热-力交互作用机制尚不明晰,且缺少热-力协同的设计方法。为了克服热阻与应力之间的相互制约,该文提出一种多目标协同的双面散热功率模块设计方法。建立了双面散热功率模块热学和力学性能的数学模型,表征材料属性和封装尺寸对功率模块性能的影响,并利用有限元分析(FEA)方法进行验证。此外,提出双面散热功率模块的多目标优化设计模型,协同提升功率模块的热-力性能,并给出基于非占优遗传算法的求解方法。最后,基于所提出的多目标协同设计方法,对比研究了封装材料属性对优化设计结果的影响。     

低速大转矩永磁电机的转子散热问题

对一台低速大转矩永磁电机进行有限元温升计算,并在保证电机性能参数基本不变的情况下对电机进行改进设计,缩短了铁心长度,提高了转矩密度,节省了材料。但改进后电机的转子和永磁体温度过高,易使永磁体退磁。结合fluent流固耦合计算方法,首先理论分析影响对流换热强弱的因素,然后研究加装散热风刺的不同尺寸对永磁体散热效果的影响规律,以及开设转子轴向、径向通风道对永磁体散热效果和温升分布的影响。最后进行样机试验,与理论分析结果进行对比,验证了所提转子散热方法的有效性及计算的准确性。该方法对低速大扭矩永磁电机的设计有借鉴意义。     

一款48 V BSG电机控制器开发与验证

针对轻型混合动力汽车开发了一款48 V带传动一体化起/发电机(BSG)电机控制器。阐述了该控制器的总体设计方案,对BSG电机控制器的结构、硬件、软件进行了分析,提出了基于功率MOSFET模块的风冷电机控制器设计方案,并对风冷散热板进行了热仿真,研究了MOSFET模块散热效果。最后,对试验样机进行了台架测试,由测试结果可以看出,所设计48 V BSG电机控制器具有良好的控制效果。     

电动汽车电机驱动系统动力特性分析

分析电机驱动系统的动力特性对完成电动汽车动力传动系的参数匹配具有重要的理论意义。从整车驱动角度分析提出了电动汽车电机驱动系统的理想动力特性：低于额定转速恒转矩，高于额定转速恒功率。电机驱动系统的峰值工作特性、额定工作特性是电动汽车动力传动系参数匹配计算的主要依据。电机基速和最高转速的选择对整车的加速性能起着决定作用。提出了特性描述参数。结合某电机驱动系统动力特性的实测数据给出了分析实例。     

基子单片机步进电机控制系统

文中介绍了一个由89c51单片机控制步进电机的系统实例，包括系统硬件设计和软件设计。在硬件设计中强调了步进电机驱动电源，给出了控制电路原理图；在软件设计中给出了主要的控制程序。     

带动力UPS电动机配电系统的设计分析

提出了在低压电动机配电系统设计时增加动力不问断电源（UPS），能基本解决电网晃电对电动机平稳运行的影响。最后，提出把这一方法作为带变频器的电动机配电系统的标准设计，以及应用中要注意的事项。分析结果表明该方案具有较好的经济效益。     

一种基于单片微机的步进电机控制系统

文章介绍了一个由AT89c51单片机控制步进电机的系统实例，包括系统硬件设计和软件设计。在硬件设计中强调了步进电机驱动电源，给出了控制电路原理图。并在软件设计中给出了主要的控制程序。     

高速无轴承永磁电机设计与分析

高速电机具有高功率密度、能够减小设备体积与重量,可以直接驱动负载、提高传动效率,在航空航天、新能源、精密制造等领域具有广阔的应用前景。将无轴承永磁电机应用于高速驱动系统,在推导无轴承永磁电机数学模型基础上,提出了高速无轴承永磁电机设计方法。通过对一台额定功率2 300 W、额定转速8 000 r/min、调速范围0~60 000 r/min的高速无轴承永磁电机进行电磁和机械一体化设计,并采用有限元法对样机的电磁性能和动力学性能进行优化。仿真试验结果验证了所采用的设计方法的正确性。     

基于Ansoft的开关磁阻电机设计和有限元分析

开关磁阻电机作为一种机电一体化电机,其电磁关系较为复杂。首先对开关磁阻电机进行电磁设计,得到了性能曲线;然后利用有限元的方法进行了三维静态磁场和瞬态磁场的分析,得到了开关磁阻电机的静态磁场分布和瞬态响应曲线。为开关磁阻电机的设计、仿真、控制提供了依据。     

电能质量扰动对异步电动机特性影响的分析与仿真研究

建立了不同电能质量扰动情况下异步电动机的模型,分别在理想供电电压、三相电压不平衡、电压畸变、电压偏差与电压暂降情况下,对异步电动机的工作特性进行了分析,对异步电动机转矩、转速以及运行效率等与不同程度电能质量扰动之间的关系进行了仿真研究,并对有与无相位跳变、发生单相以及三相电压暂降时,电动机转矩与转速的变化进行了详细分析。结果表明,在非理想情况下,电机的输出转矩中会出现不同程度的脉动或振荡转矩,电机的启动时间与转速等均会发生变化,从而对电机运行带来不利影响。     

笼型异步电机在发电和电动工况下的损耗和无功特性研究

在某些工业生产场合,笼型异步电机通常连续运行在电动和发电相互转换的工况,为了研究在此类复杂工况下电机损耗和无功特性,以一台5.5 kW异步电机为例,设计了能够模拟电动和发电工况的试验方案,系统测试并分析得出电机内部定转子铜耗、基本铁耗、附加损耗及无功需求随负载转矩的变化规律。此外,考虑到定子电流在实际生产中易测量,进一步分析了上述各项损耗随定子电流变化的一般规律。结果显示,定子电流相同时,发电工况的基本铁耗、附加损耗,以及无功需求均大于电动工况,额定电流的发电工况下电机总损耗和无功需求比电动工况分别高约9%和20%。     

简单系统中感应电动机群稳态运行状态的分析

基于感应电动机的T形等值电路,分析了单台电动机稳态运行状态的分岔情况,发现了分岔点的滑差仅依赖于电动机及其负载的参数,而分岔点电压还与初始状态有关;研究了感应电动机初始滑差与运行指标的关系,获得了初始滑差的合理分布范围.以单负荷无穷大系统为研究对象,提出了感应电动机群稳态运行状态的分析方法;在初始滑差呈等差数列、初始功...