叉车用低压大电流异步电机优化设计

以某台电动叉车配置的低压大电流感应电机为例,针对电动叉车电机性能特点,选取定子槽口宽度、槽口深度、槽深度、转子槽深度、槽上和槽下宽度6个参数作为优化变量,以最大转矩、启动转矩、效率作为优化目标,利用计算机辅助电机设计软件ANSYS EM以及田口(Taguchi)正交实验方法验证了相关参数对电机性能的影响;最终得到了优化目标最优的相关参数组合,实现了电机的多目标优化设计。     

潜油电机设计方法改进研究

根据潜油电机的特殊结构,建立了充分考虑定子隔磁段及转子扶正轴承对端部漏抗影响的三维有限元数学模型,对其求解得到了具有通用价值的端部漏抗曲线族.运用流体力学基本原理,并结合潜油电机止推轴承动块、静块以及扶正轴承的经验公式得到了简便计算潜油电机机械损耗的方法.改进了潜油电机的设计方法,提高了其设计精度.设计结果与实验数据对比表明,该方法正确可行.     

143G型高性能大功率潜油电机优化设计

针对潜油电机优化设计问题,提出一种改进的基于基因链编码方式的自适应遗传算法,对外径为143 mm系列的大功率潜油电机进行电磁优化设计。通过建立潜油电机的热网络模型,推导出传导热阻、对流热阻、接触热阻3种等效热阻的计算公式,得出潜油电机各部分温升计算结果。根据优化后的电磁方案,并对潜油电机本体结构进一步优化,研制出高性能大功率的143G型潜油电机。经过样机试验,电机主要性能指标均达到设计要求,并且使电机单位长度输出功率提高了20%。     

8/12极容量自适应电动机

1.多速容量自适应电动机设计特点 (1)为降低生产成本,采用与Y系列225中心高8极电机一致的定、转子冲片内径和外径;主、副电机采用相同的定子槽型及尺寸和相同的铸铝转子槽型及尺寸。 (2)铁芯材料为W470硅钢片,电磁线按GB1193-74选用铜导线规格。     

电机转子扶正环的改进

电机扫膛是电机损坏的主要原因之一,通过对电机转子扶正环进行改进,较好地解决了电机扫膛问题。在电机扶正轴承外径开一道槽,套上一个T型环,此环在温度40~50℃之间遇油膨胀,紧贴在电机定子内径上,从而有效地克服了因电机转子旋转而产生离心力作用,使电机转子始终保持在一个中心线上旋转,既避免了电机转子扫膛,又防止了扶正轴承外径磨损,保证了电机安全运行。电机转子扶正环的改进@佘庆东     

潜油螺杆泵直驱单元组合超细长永磁电机研究

针对传统潜油螺杆泵用驱动电机在制造、运行以及维修等方面存在的问题,提出一种潜油螺杆泵直驱超细长比单元组合式永磁电机。在介绍该种电机的组合方式和结构特点之后,采用场路结合的方法进行了电机电磁设计,并利用有限元法分别对电机定、转子结构进行优化设计,得到了电机的空载磁场特性,最后对样机进行了空载反电势和负载测试试验。样机试验结果验证了场路结合计算方法的准确性和电机定、转子结构优化设计的有效性。理论研究结果和样机试验结果对比表明,该种单元组合式永磁同步电机结构可行,可广泛应用于潜油螺杆泵直驱系统中。     

潜油电机定子浸漆烘干温度控制系统开发

潜油电机定子绝缘漆的烘干是潜油电机生产的一道重要工序。常用烘干炉的温度控制系统存在诸多问题,不能保证烘干质量,甚至造成定子报废。开发了新的温度自动控制系统。介绍了该系统的原理、故障检测、温度控制方式及测控软件的特点。     

连续波钻井液脉冲发生器用磁力耦合器设计

为了解决工作在井下高温高压等恶劣环境下转子与定子之间的旋转动密封问题,设计了磁力耦合机构,通过磁场的相互作用来传递动力。内磁钢与轴组成转子,外磁钢与外磁钢套组成定子,转子和定子由隔离套隔离,实现密封,定子、转子通过磁力耦合来传递转矩。通过数值分析来确定耦合器的相关参数,用有限元法计算出不同极对数情况下的转矩特性,并将仿真结果与试验曲线对比,验证了设计的耦合器是合理的,技术指标符合要求,用磁力耦合机构替代动密封,可以简化传动系统。     

潜油往复式抽油机举升工艺研究及优化

潜油往复式抽油机举升工艺彻底解决了杆管偏磨问题,适用于"三低"油藏。在研究工艺运行机理的基础上,优化了潜油直线电机动定子结构及控制方式,并针对高扬程大泵径油井设计了新型柱塞式双作用抽油泵,同时完善了工艺的主要配套技术。现场测试表明:新型工艺具有举升力大、节能、自动化管理和系统效率高等特点,平均捡泵周期从224d提高到452d。     

单元组合潜油永磁电机流热耦合温升模型研究

潜油电机长期工作在高温、高压的井液中,无法实时监测其运行温度,可能导致电机过热烧毁。为此,建立了潜油永磁电机室内流热耦合温升模型,通过经验公式初算电机各部件的导热系数和散热系数,进行3D有限元温升计算,得到了室内模型各部件的温度分布情况。并基于0.5 k W样机室内温升试验数据对相关导热系数及散热系数进行修正。将优化后的数据导入到单元组合潜油电机井下流热耦合温升模型中。建立电机机壳外侧的原油对流换热边界条件和定、转子之间的润滑油对流换热边界条件,得到了准确的潜油电机井下流热耦合温升模型,为潜油电机热负荷的选取提供了可靠的理论依据。     

螺杆马达与提速工具失效机理及动力学分析

基于实际作业工况,建立了螺杆马达定转子和复合冲击器提速工具动力学特性的有限元分析模型,对其服役期间的动力学失效机理进行了研究,得到了螺杆马达和提速工具的动力学强度薄弱环节,并对其进行了参数敏感性分析。结果表明:螺杆马达应力集中处位于定子橡胶衬套齿根处,随着定转子装配过盈量和井底温度增加,螺杆马达失效风险增大; 复合冲击器强度薄弱点位于外筒螺纹底部退刀槽和齿根凹键处; 复合冲击器外筒的疲劳损伤主要取决于转矩的变化情况,钻压和转矩的波动都会对复合冲击器凹键处的疲劳损伤产生较大影响。     

双作用多级滚柱转子油泵优化设计

介绍了国内外抽油泵的类型和特点,并分析了各自的优缺点。以获得专利的双作用滚柱转子泵结构为基础,优化了定子型线和转子槽型,改进了吸排液腔,设计了滚柱平衡装置。改进后有效地改善了滚柱的受力,提高了该型泵的效率和可靠性。     

气动涡轮钻具涡轮副叶栅的优化设计

气动涡轮钻具涡轮副的设计包括强度结构设计和气动力计算2个方面,而气动力计算则在于合理设计涡轮副的气流通道。轮周效率只考虑定子、转子流道中的损失、余速损失,较明显地反映了流道中气流角度与涡轮效率的关系。运用鲍威尔法对其参数进行了优化设计,为了避免"退化现象",又提出修正算法,克服了退化不利的情形,能有效地收敛于无约束条件。应用实例表明,该优化方法可在涡轮副叶栅的初始设计中合理选择多个变量值,保证和提高了涡轮副的效率。     

螺杆钻具马达线型分析基础及研究方法

螺杆钻具的动力特性取决于马达线型及其参数组合。本文提出了线型研究四个方面的问题,阐述了构成线型理论基础的六条结论,论证了马达线型的基本研究方法——逆解法,还提出了线型优化的一般原则。     

封隔器胶筒结构优化及优化方法比较

以接触应力和胶筒体积作为优化目标,采用有限元方法对封隔器胶筒进行结构优化设计。首先对胶筒坐封过程进行分析,在此基础上分别以胶筒与套管的接触应力和胶筒的截面积为目标函数,采用不同的优化方法获得相应优化序列。以接触应力为优化目标时,优化后胶筒主要尺寸为长度65 mm,窄头宽度10 mm,肩部倾斜角45.12°,外径113 mm,胶筒与套管间的平均接触应力比优化前提高8.40%。以胶筒体积为优化目标时,优化后胶筒主要尺寸为长度65 mm,窄头宽度10 mm,肩部倾斜角47°,外径110 mm,胶筒体积比优化前减小17.39%。将不同优化方法所得结果对比可知,一阶优化法的精确度较高。     

关于单螺杆水力机械的某些理论问题

本文论述的单螺杆水力机械基本技术理论问题包括:定子转子理论啮合状况的特征及其在运转过程的变化规律,单螺杆工作付压降分配及产生压降脉动的原因,在不考虑液体介质流动的沿程阻力和机械摩阻等因素时的单螺杆工作付的液体势能与机械能的相互转换问题及平均扭矩表达式问题,偏斜力矩的产生原因及表达式问题,作用于转子的力的分析.     

失效分析促进了钻杆结构设计优化

通过钻杆内加厚过渡带,内壁腐蚀,接头台肩,扭矩台肩等出现大量失效后进行的结构设计优化案例,有力地说明了失效分析在钻杆构件结构设计优化中所发挥出的重要作用,极大提高了钻杆质量和使用寿命,促进了钻杆标准的修订,有效地降低了钻杆失效事故的发生。     

基于齿条啮合的螺杆钻具定转子造型设计理论

用传统的线型设计方法设计的定转子轮廓线在摆线弧和圆弧连接处不平滑,该部位在运行过程中不断磨损定子橡胶,会加速橡胶衬套的损坏,缩短螺杆钻具的使用寿命。而基于齿条啮合方法的定转子造型设计不仅可以克服传统线型的造型缺点,而且还可设定更多参数,获得的线型也更加多样,除了用于螺杆钻具定转子线型外,还可供其他螺杆式水力机械使用。为此,利用数学分析方法详细论述了螺杆钻具定子及其啮合转子的线型生成过程,得到了不同参数下的定子及其共轭转子线型的参数方程,可通过基本参数对定转子线型进行精细控制。比较了不同水平偏移量下定子线型的变化情况,阐述了该参数对线型的影响。研究结果可为螺杆式水力机械定转子线型设计提供参考。     

动失水仪系统调速模型的动态仿真

用有限元法分析了由六对磁极组成的耦合器在不同角度差时所能传递的转矩。将分析结果拟合成曲线。并建立了动态失水仪系统的调速模型。通过仿真模拟，得到了在未失速时和失速时耦合器的转矩、电机和动失水仪转子的转速等随时间的变化关系。结果表明。在启动时电机的转速和转子的转速是不同步的；失速和未失速两种情况下电机的电枢电流有很大的区别。为自动检测转子是否已经启动提供了方法。