永磁发电机混合冷却系统设计与数值计算

设计1台额定功率300 kW、额定转速2 700 r/min的永磁发电机,要求中心高不大于225 mm,则功率密度约是普通电机的6倍,电机的温升控制成为了亟待解决的问题。为了降低电机的温升,设计了水冷机座,通过有限元仿真计算,发现电机绕组端部温升仍然较高。为了进一步降低绕组端部温升,在原水冷机座基础上增加了4条轴向通风道,并使冷却水能够对4条轴向通风道内的冷却气体进行冷却,电机端部温升计算值显著降低。为了验证这种混合冷却结构的可行性,制作了1台样机并进行型式试验,试验结果与设计值基本吻合,从而验证了设计的准确性和轴向通风道对端部绕组散热的有效性。     

大中型高压高速电动机转轴静力学仿真分析

以10 kV-3 000 kW-2极高压高速电动机为例,对转子偏心情况下电机转轴的静力学进行分析。对单边磁拉力的计算分别采用分析法和有限元法,并针对带有轴向通风槽的转轴挠度进行计算。然后通过ANSYS Workbench有限元仿真软件对转轴进行静力学仿真分析。在保证计算精度的基础上,可使用分析法。这为高压高速电动机单边磁拉力和转轴的静力学分析提供了参考。     

同步磁阻电机性能分析与研究

针对永磁同步电动机(PMSM)用材多、成本高等问题,开发了成本低、效率高的同步磁阻电机(SRM)产品,在部分工况下替代PMSM,实现高效率电动机的推广。对2.2 k W、4极SRM的结构、电磁参数、控制方式等关键技术展开研究,为产品的系列化设计提供了理论基础,对电机设计人员有一定的参考价值。     

基于磁场计算的PWM永磁无刷直流电机振动分析

为了研究无刷直流电机在调速运行时气隙磁场的分布情况引发的振动问题,采用有限元法计算了相同转速下电机在占空比为分别为1和0.5时,不同时刻电机气隙磁场和电磁激振力的分布,并通过结构场计算得到电机定子铁心的固有振动参数,分析了电机振动情况。该计算分析方法能给相关设计人员提供参考。     

钕铁硼永磁材料热性能的分析

介绍了钕铁硼永磁材料的热稳定性。详细说明了钕铁硼永磁材料的测试方法,并对测试结果进行了分析。得出钕铁硼永磁材料在100℃及120℃时,退磁曲线的拐点位置分布情况以及永磁材料内禀矫顽力温度系数随温度变化的趋势,对永磁电机的设计具有参考价值。     

低速大转矩电机冷却系统数值计算

在低速大转矩电机系列设计中,考虑到机座的通用性和外形尺寸的规范性,采用了轴向水路的水冷机座结构。通过对电机冷却系统的流体场计算,得到了电机的散热情况,耦合温度场计算,得到了电机冷却水和机座的温升,并通过对机座的模态分析得到了电机的固有振动频率。     

自起动永磁电机在化纤机械行业节能改造中的应用及效果分析

国内化纤机械行业的设备通常由三相异步电机驱动,为了满足起动需求,通常选择大容量电机进行匹配,这就导致此类电机长期运行在低负载率和低效率工况,故节能潜力巨大.为了完成对此类负载的节能改造,以某厂化纤原料干燥设备为例,详细分析了化纤原料干燥设备的负载特性,采取了利用自起动超高效永磁同步电机代替三相异步电机的方案,完成了针对此类电机及系统的节能改造,并对改造前后的用电量及节电率进行了现场测试对比.实测数据表明,改造后,用电量降低了27.39％,综合节电率达31.6％,节能效果显著.     

交流电机铁耗的工程计算方法分析

电机铁耗影响因素繁多,尚无准确计算方法,目前在电机设计及运行能耗分析方面得到广泛应用的是进行近似计算的工程方法。该类方法的计算公式有多种且均通过引入经验系数计及铁耗的众多影响因素。经验系数受铁心材料、电机结构及制造工艺等多种因素影响,取值范围十分宽泛。为了便于工程技术人员正确理解和应用工程计算方法,从铁磁材料损耗计算基础出发,对常见的三种工程计算方法的来源、特点及经验系数选取等一系列问题进行了系统介绍,并针对应用较多的一种方法,通过大量实例,对比分析了计算与实测铁耗值的差别。最后对工程计算方法的特点及其不足进行了评价,提出了需要进一步研究的问题及解决途径。     

新型高效永磁同步发电机技术研究

结合国内高效新型永磁同步发电机的开发和研究,介绍了无铁心永磁同步发电机、混合励磁永磁同步发电机、双单元永磁同步发电机和双定子永磁同步发电机的结构、设计理念及技术发展,以促使永磁发电机的设计理念及创新技术不断变革及发展.     

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%。