双转子永磁电动机有限元分析

在Maxwell环境下对双转子(对转式)永磁直流电动机进行了有限元分析。得到了电机的静态磁场分布,两个转子电磁转矩及电枢绕组电感参数随电流和转子相对位置变化等静态特性。同时分析了电机动态特性,得到绕组电流、对转的两个转子各自所受的动态电磁转矩以及两个转子的转速随时间变化曲线。改变控制主电路中开关管提前导通角,减小了电磁转矩波动范围。为进一步检验对转结构永磁直流电动机的控制系统和电机优化设计的方案提供了途径。     

双转子永磁同步电机的磁路建模和磁场分析

为了研究双转子永磁同步电机的设计方法,对电机定子中异向旋转的耦合磁场进行了分析。引入定子铁心径向磁阻和切向磁阻,建立电机的等效磁网络模型,将双转子异向旋转产生的并联磁路和串联磁路交替问题简化为单一的并联磁路问题,得到电机的磁场分析方法。在内外转子上采用不同材料的永磁体,通过优化内外转子半径比,使两个转子产生等大反向的转速和电磁转矩。最后通过有限元分析方法验证了这种设计方法和等效磁网络模型的有效性。     

一种新型水下推进用双转子永磁电机及其研究现状

为进一步提高电机的效率和功率密度,介绍了一种中间定子、内外双转子形式的新型对转永磁电机,详述了这种新型双转子永磁电机的起源和演变,梳理了当前国内外对其的研究现状,从提高电机转矩密度、电机效率、机械稳定性、散热效果,改良定子绕组布置等方面分析了其主要优势,最后对这种新型电机的研究难点进行归纳总结,认为电磁耦合和转子同步问题应是其研究中的最大难点,为进一步深入研究新型双转子永磁电机提供参考。     

双转子系统转子间碰摩故障研究

建立了两端固支Jeffcott转子间碰摩的模型,推导了模型的运动微分方程,应用龙格库塔(Rung-Kutta)法求解运动微分方程特定转速下振动响应的幅值;同时对发生高低压转子间碰摩的发动机实测振动信号进行分析总结,得到了高低压转子间碰摩的典型振动特征,对今后相同或者相似的碰摩故障提供有益的参考。     

双转子燃气轮机稳态数值计算方法研究

以双转子燃机为研究对象,用部件法对燃机进行气动热力性能研究;介绍了燃机特性计算中运用牛顿法寻找燃机的共同工作点,根据Newton-Raphson方法的迭代思想,研究基于高斯消去法的燃机稳态共同工作方程组数值求解方法。实际计算发现:试给若干参数对发动机各部件逐个进行特性计算,并迭代寻找共同工作点,会出现多种问题(迭代不收敛、高斯方程组系数矩阵奇异等)导致计算失败。针对上述问题,采用方程组降阶法、试给参数选择范围弹性限制法改进程序中的算法。结果表明,计算稳定性提高,迭代易收敛。     

裂纹耦合双转子响应的非线性时间序列分析

建立了裂纹耦合双转子系统的动力学方程,分析了含有裂纹、支承在挤压油膜阻尼器上耦合双转子的复杂运动。采用非线性时间序列方法,对不同裂纹时系统的响应进行分析,估算了其最大Lyapunov指数和关联维数。结果表明,裂纹使轴的刚度下降到一定程度后,其响应由拟周期到周期运动,最后失稳。关联维数和Lyapunov指数相结合能为判断因裂纹变化引起的系统运动状态改变提供一种辅助方法。     

双转永磁无刷直流电动机低速控制研究

针对电动机低速运行时,传感器精度低导致的速度测量误差,引起转速和转矩波动问题,对电动机机械系统设计了全维速度观测器,在Matlab/Simulink仿真平台上,采用PI调节器与速度观测器相结合的控制方法建立了双转无刷直流电动机系统仿真模型。仿真结果表明系统在低速运行时,转速和转矩波动明显减小,证明了控制方法的有效性和优越性。     

基于双转式直流电机的固定鸭舵滚转控制研究

提出一种基于双转式直流电机作为控制执行机构的固定鸭舵弹道修正方案,即弹丸飞行过程中存在弹道偏差时,通过控制双转式直流电机的转速控制固定鸭舵修正舵面相对大地的位置,以消除弹道偏差,提高落点精度.基于双转式直流电机的原理,设计了相应的控制电路及控制算法,通过半实物仿真实验验证了双转式直流电机的控制效果.     

采用动力测试的双转子卧螺离心机模型修正

基于动力测试及有限元模型修正建立准确的双转子结构卧式螺旋离心机动力学模型. 通过对复杂双转子装配体进行分步动力测试,获得整机及内转子在不同支撑条件下的前3阶模态参数. 研究双转子结构三维有限元模型精确建模方法并建立结构连接刚度的参数化模型. 通过有限元模态仿真分析及仿真结果与各阶试验模态参数的对比,检验模型的有效性. 通过参数灵敏度分析,获得卧螺离心机各连接结构中对结构模态参数影响最大的因子,并使用遗传算法分别对内转子和整机关键连接结构进行模型修正. 修正后的整机有限元模型在轴承支撑状态下前3阶弯曲模态频率仿真结果与试验结果之间的误差小于5%,可以较好地模拟卧螺离心机的动态特性,为深入的振动分析打下良好基础.     

微速差双转子系统振动信号分离法研究

为了有效地对旋转机械进行现场动平衡，降低机器异常振动，需要准确得到不平衡量大小和相位。采用常规的解“拍”方法分离具有内外双转子系统的振动信号是十分困难的，尤其是转子间存在微小速差的情况。研究采用基准信号作触发，分别对内外转子进行同步采样，提出了一种不用解“拍”就可直接获取各转子振幅和相位的信号分离法。结合DSP技术，该方法成功地应用于双校正面双转子系统的现场整机动平衡。