液化天然气潜液泵低温电机导液通道的优化设计EI北大核心CSCD

低温电机是液化天然气(liquefied natural gas,LNG)潜液泵的核心部件,电机定子导液通道的优化设计及合理分布不但决定着LNG潜液泵低温电机的冷却效果,而且直接影响着LNG潜液泵的工作性能。该文对一台15k W的LNG泵低温电机导液通道的优化设计方法进行研究,首先基于传统齿联轭结构定子轭部磁势的计算思路,给出了方形定子铁心轭部磁势的计算方法;然后通过有限元仿真分析,重点讨论了方形定子削边距离和导液通道宽度对电机轭部磁势和气隙磁密的影响。文中分析得到了电机轭部磁势和气隙磁密等参数随定子导液通道尺寸的变化规律,为LNG潜液泵导液通道的优化设计提供参考。     

单相电机优化设计中的一个特殊问题

众所周知,单相分马力异步电动机额定工作时气隙旋转磁场几乎总是有椭圆的.该椭圆形旋转磁场使得定子不同齿的齿磁密各不一样,其大小按π电角度周期性变化,轭磁密亦然.当冲片尺寸、绕组参数一定时,最大齿磁密和最大轭磁密所在位置在冲片上也是一定的,这使得我们在电机优化设计时可根据实际需要采取相应措施来避免部分齿、轭磁密的过饱和,从而改善电机性能,降低电机噪声.     

无刷直流力矩电动机的发展(Ⅱ)

定子尺寸在上述计算基础上,现在可以决定定子的尺寸。主要考虑因素是使磁滞转矩降至最低水平,采用“Allegheny Ludlvm4750”材料作定子冲片。槽形的选择要使齿磁密近似为11000高斯和轭部磁密近似为10000高斯。对定子尺寸的计算结果如图3—2所示。定子外径为:     

背绕式定子绕组高速永磁电机三维端部区域电磁场分析与计算

以一台117kW、60000r/min背绕式定子绕组的高速永磁同步发电机为例,建立电机三维电磁场全域数学模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件;采用有限元法,计算了电机空载及额定负载状态下端部区域的磁密分布,并与部分实测数据进行了对比。同时,以气隙磁密为主要研究对象,定量分析气隙磁密在端部区域的变化情况,然后对发电机端面附近区域的转子护套、气隙、定子齿顶及定子轭部磁密径向分量和轴向分量进行分析,给出了磁密径向分量和轴向分量沿电机轴向的变化曲线。最后,对高速永磁同步发电机不同转速下背绕式定子绕组端部漏磁场进行计算,研究端部漏磁随转速的变化关系。得到了一些有益的结论,为深入研究高速永磁电机提供了理论依据。     

磁致伸缩引起的径向磁通电机定子铁心振动精确解析模型

铁磁材料的磁致伸缩效应是引起电机振动噪声的主要原因之一。为了计算磁致伸缩引起的径向磁通电机定子铁心振动,基于压磁方程和牛顿第二定律分别建立磁致伸缩引起的电机定子铁心振动精确解析模型。利用解析模型确定了各物理量之间的关系。得出磁致伸缩引起的电机定子铁心振动与磁致伸缩系数成正比,定子铁心轭部和齿部的振动位移分别与轭部圆环半径、齿高近似呈线性关系,弹性模量对磁致伸缩引起的电机定子铁心振动影响很小。利用有限元法和实验测试验证了磁致伸缩引起的电机定子铁心振动精确解析模型的准确性。最后,利用定子铁心振动实验和有限元法对解析模型进行验证,通过解析计算值、有限元计算值与实验测试值的对比,验证了解析模型的准确性。     

极槽接近表贴式永磁同步电机齿磁密解析计算

针对极槽接近永磁电机的齿部磁密计算问题,利用永磁体面电流等效法,推导了无槽永磁电机气隙磁密的解析计算公式。然后根据电机结构特点,提出了截取加三次函数拟合法,计算考虑饱和时定子齿部最大磁密。用有限元法对多台不同参数的样机齿部最大磁密法进行了计算,验证了截取加三次函数拟合法具有较高的精度。最后根据时步有限元法,得到了极槽接近永磁同步电机在旋转时齿部磁密具有正弦的周期性。     

横向磁通电机的三维磁场分析与计算

采用ANSYS有限元软件对横向磁通电机进行了三维磁场分析与计算,模拟了横向磁通电机定子铁心与磁体在不同相对位置下的磁密分布,找出了电机空载时定子轭部磁密的变化,求出了电机空载反电势,并绘制了相应的曲线,为横向磁通电机的优化设计奠定了基础。     

单相罩极鼓风机电机定子重绕简易计算

一、主绕组计算 1.求总串联匝数W_p 我们按下面的公式,近似地求出总串联匝数W_p: W_p=110·10~6/D·L·B_δ每槽导体数N_1=2W_p/Z_1 式中:Z_1—定子槽数。求出匝数后,再验算定子轭、齿部磁密。验算公式为: 轭磁密:B_a=10~8/2h_a·L·K_c·W_p式中,h_a—定子轭高(厘米);     

异步电机磁路饱和仿真研究

在航空变频电源供电下,航空异步电动机在额定状态时或低频供电时存在磁路饱和的现象,一定程度的饱和有利于提高电磁转矩,但是过度饱和将导致电机定子电流出现畸变及谐波,异步电机生成的谐波电流将对飞机供电系统的电能质量产生不利影响。采用一台在115 V/600 Hz电源供电下的鼠笼式异步电机模型进行有限元仿真,分别计算齿部、轭部以及气隙磁密增大情况所产生的电流饱和谐波,分析饱和时的气隙磁密、齿部及轭部磁密,采用傅里叶变换计算饱和电流谐波,从而建立电流谐波分量与不同饱和情况的关系,通过比较三种饱和情况生成的电流谐波分量,提出抑制高次电流谐波的设计思路。     

磁致伸缩引起的非晶合金永磁电机振动解析计算

磁致伸缩是引起非晶合金永磁电机振动的主要原因之一。基于压磁方程建立了磁致伸缩引起的非晶合金定子铁心振动解析模型。解析模型求解区域分为定子铁心轭部和齿部子域。以振动位移为求解变量,在轭部和齿部分别建立振动微分方程,采用分离变量法求解偏微分方程,并利用边界条件得到待定系数。在解析模型的基础上,推导出电机振动特性解析计算公式。解析模型适用于计算磁致伸缩引起的径向磁通非晶合金永磁电机振动,可计算电机定子铁心振动位移、速度、加速度和应力。利用有限元法对解析法进行验证,表明了该解析方法的有效性。     

应用类比法简化电机绕组重绕计算

三相异步电动机绕组重绕计算,其计算方法大致是:(1)根据定子铁心尺寸,判断电机极对数或转速;(2)选取一定的气隙磁密,验算齿部、轭部磁密;(3)根据选定的气隙磁密计算绕组匝数;(4)依据此匝数、槽面积、槽满率计算导线截面积、直径;(5)选取一定的电流密度,并验证线负荷;(6)确定电机额定功率。这种传统的计算方法显然很烦琐,本文着重介绍如何应用类比法简化计算过程。     

同步磁阻电机分析与设计(连载之五) 定子铁心的优化设计

分析不同极绕组形式的同步磁阻电机的定子齿部与轭部设计原则,指出齿部与轭部厚度和电机磁负荷的关系,通过齿部、轭部的合理设计减小饱和造成的凸极率降低。研究定子齿冠削弧形成不均匀气隙对电机性能的影响,适当的不均匀气隙可以减小电机的转矩脉动和铁耗。最后研究同步磁阻电机定子齿开辅助槽的效应,分析辅助槽个数对转矩脉动的影响,总结采用辅助槽能削弱转矩脉动的绕组形式。     

高速动车组三相异步牵引电机损耗分析与计算*

基于麦克斯韦电磁理论,建立电机有限元电磁场分析模型,得到电机磁场强度分布云图,通过分析电机齿部和轭部典型位置磁密径向、切向磁密波形,求取其磁密幅值。基于Bertotti铁耗分离理论,计算了某高速动车组牵引电机铁心损耗,同时分析了电机的铜耗和机械损耗。     

减小风扇电机噪声的方法

电风扇的噪声,主要是由以下几种因素形成的: 1.磁密在风扇电机磁路系统的设计中,气隙磁密B_δ应从以下三点来考虑。 1)定子齿部和轭部的允许饱和程度; 2)获得最佳工作特性和起动特性的要求; 3)低噪声的要     

背绕式定子绕组高速永磁电机电磁性能分析

为分析定子结构对高速永磁电机电磁性能影响,建立二维瞬态电磁场数学模型,电机磁场分布主要采用有限元法,分析传统绕组和背绕式绕组结构时的电机磁场分布和性能变化,研究高速永磁电机背绕式定子绕组感应电势的变化及轭部漏磁场对铁心磁密分布的影响,对比分析定子槽口对电机主磁路漏磁通影响及引起各种损耗分布变化。结果显示,背绕式绕组会增加绕组感应电动势,并使定子轭部负载磁密略微降低;通过合理设计槽开口,能有效减小转子涡流损耗。     

基于瞬态热网络法的细长型永磁电机优化设计研究

本文将瞬态热网络法应用到起重机用细长型外转子永磁电机的优化设计中,以电机效率和成本为优化目标,对一台37.0kW永磁电机进行优化设计。选择永磁体厚度、气隙长度g、电机铁心轴向长度、每槽导体数、导线线规、永磁体厚度六个参数为优化变量,同时约束其槽满率、定子齿部磁密、定子轭部磁密、最大温升、最大转矩在一定范围内。本文分析了细长型永磁电机结构参数对铜损耗和效率的影响,再利用粒子群优化算法对永磁电机进行优化设计。优化结果显示:电机效率提高1.1%,成本也略有下降。最后通过有限元仿真,验证了瞬态热网络法的可行性和准确性。     

一种减小开关磁阻电机振动的定子新结构

在分析SRM振动产生的原因基础上,根据电磁能量守恒方程和麦克斯韦张量法分析径向力的影响因素,提出在定子齿顶部开设矩形槽的方法。通过定子齿开槽,改变定/转子重叠部分磁力线的方向,从而减小径向磁密、增大切向磁密。分析了开槽宽度和开槽深度对减小径向力的影响,通过有限元分析获得样机的最优开槽尺寸。相比于传统结构,开槽定子结构气隙的径向磁密降低了4.2%,切向磁密增加了7.4%;在平均转矩下降1.43%时,径向力波峰值下降了32.25%,转矩脉动下降了5.42%。为了拓宽电机的速度范围,降低因共振引起的振动噪声,在环形定子轭的周边外接正8边形结构,通过改变定子轭形状和厚度以增大定子的固有频率。     

开关磁阻电机两种绕组连接方式的铁心损耗

采用有限元方法对比分析了一台三相12/8结构开关磁阻电机在两种绕组连接方式下的动态磁场分布.在(r, θ)坐标系中细致描述了电机定子铁心和转子铁心特征区域(定子齿、定子轭、转子齿、转子轭)的磁密周期性变化规律,并比较了两种绕组连结方案对电机特性不同磁场的谐波含量及其对铁心损耗的影响,从减少铁心损耗的角度为定子绕组的优化设计提供了理论基础.     

盘式感应电动机的磁路设计与计算

对盘式电机的磁路设计和计算作用了探讨，提出采用二维分布磁路模型和解析法计算磁路，给出了磁计算流程图，给出了气隙磁密，齿磁密及轭磁密沿径向的分布。     

定子开口槽相对槽宽(bs1/t1)设计参数分析

根据电机气隙磁密、齿磁密等分布的相对合理性,以及电机铁心体积最小及定子槽中铜耗、齿部基本铁耗以及附加铁耗的总和最小的原则,分析定子开口槽相对槽宽bs1/t1的合理范围.