BSG电机的电磁仿真分析

本文以某一进口BSG电机为研究对象,以逆向工程作为辅助手段,通过有限元软件Ansoft的Rxmprt模块建立了电磁分析模型,利用Maxwell模块对电机做了电磁分析,通过与实验数据对比,验证了所做模拟的正确性。并利用Ansoft软件的Simplore模块,对电机进行整流系统仿真分析。从设计方法和工作机理上分析了该种电机的电磁性能,为后续电机结构的优化提供了设计理论参考。研究的意义在于加快国外产品的国产化,缩短国内发电机的研发周期,提高国内发电机制造技术水平。     

电机水套散热仿真与试验研究

以自主开发永磁电机轴向平行式水套为研究对象,运用流体仿真技术对冷却水套的流阻进行仿真分析,并开展了电机水套流阻台架试验,仿真值和试验值数据一致。同时,运用数值传热技术对水套进出口冷却液的温升进行了仿真分析,并开展电机额定工况下冷却水套进出水口的温升试验,温升仿真值与试验值的偏差在±1 K以内。电机冷却水套的流阻和温升数据的对标,均证实了仿真数据的准确性和仿真分析方法的可信性。     

小型一体化电机散热的数值仿真和优化

对一种小型一体化电机进行了散热风道和风扇的仿真及优化。通过在风扇上方增加隔板的方式,改进了不合理的散热风道。通过增加下盘、增加叶片数量和叶片长度、增大叶片前倾角,对风扇叶形进行了优化。优化后,一体化电机的CPU温度降低了31.9℃,电机壳体温度降低了41.6℃。     

BSG电机励磁电流观测器跟踪控制

针对弱混合动力汽车中带式驱动启动发电机(BSG)的励磁绕组驱动电路存在的非线性问题,以及发动机舱各种外部干扰导致传统的PWM技术难以使控制电流输出达到最优的问题,依据滑模变结构控制理论,采用电流观测器的方法,建立BSG电机励磁绕组驱动系统的数学模型,给出电流观测器的控制算法,利用滑模变结构控制鲁棒性好的优势对BSG电机...     

油冷电机定子冷却结构散热仿真研究

针对电机散热问题,新能源汽车所用油冷电机在定子内部建立冷却结构,引入油来直接冷却定子及绕组。而优化定子冷却结构可以提升电机散热性能来达到提高电机功率密度和效率的目的。定子内部和喷油环通入冷却油后,流动状态复杂多变,故采用计算流体动力学仿真方法,建立油冷电机三维CFD模型,对电机内部流场和温度场进行有限元计算和分析,得到内部流体流动特性和电机温度分布特性。并主要分析定子冷却结构的入油口结构和喷油环关键冷却参数对流场及温度场分布的影响,并加以优化。最终优化的方案相比于优化前的方案,可使电机温度降低5～10°C。试验结果进一步验证了冷却结构散热仿真的准确性,为油冷电机技术的应用和推广提供了有力支撑。     

水冷BSG电机控制系统设计与验证

针对传统汽车燃油经济性的要求,开发了一款水冷BSG电机控制系统,介绍了该控制系统的结构设计方案和电气原理,并对硬件的设计方案进行了详细阐述.为了满足BSG电机控制系统的散热要求,提出了串联式冷却系统设计方案,并针对该冷却系统的散热效果进行了热仿真研究.对BSG电机控制系统进行了测试,从结果分析得出,该水冷BSG系统具有...     

BSG微混系统电机控制策略的研究

针对BSG微混动力汽车系统的要求,采用混合励磁爪极同步电机作为系统电机。结合起动-发电一体化工作模式,介绍了基于空间电压矢量控制的控制策略。起动部分的控制策略为电动运行策略,根据运行工况分别进行增磁和弱磁控制,在增磁控制策略下,励磁电流作用为增磁以提高转矩;弱磁控制策略下,采用励磁电流和直轴电流协调控制以抵消永磁体磁场,提高转速。发电策略采用电压电流双闭环的控制策略,励磁电流作用为调节磁场来满足可控整流的要求,从而实现母线电压稳定。根据电机的数学模型对控制策略进行了仿真分析和样机测试,仿真和实验结果表明:在起动状态下,该控制策略具有在增磁区大转矩、在弱磁区宽调速范围的特性;在发电状态下,该控制策略可以使母线电压在宽转速范围内维持稳定,具有优良的调磁调压能力。     

电机轴承风冷散热

发电厂125MW发电机组的高压调速油泵电机,在运转时轴承迅速发热并将热量传递给电机机身,往往因温度高于规程规定而使电机被迫停运,严重威胁汽轮机开、停机的安全.通过实践,我们对电机的轴承改选型号并用自动风冷方式对轴承散热,有效的控制了电机轴承的温升,保证了电机的运行稳定.     

高压高速电机通风与散热分析

针对YKS规格的高压高速电机单机容量高、局部温升大等特点,以1台YKS-560-2 3 000 kW规格的高压高速电机为例,依据电机实际尺寸,建立了电机端部绕组及定转子模型。采用有限元法对流体场与温度场进行了仿真,计算出电机运行时各个通风槽内冷却气体流动情况,并对电机整体进行流固耦合分析,得到高压电机端部绕组及定转子温度场分布。对仿真计算结果分析,并与样机试验数据比较,结果表明:流体场和温度场耦合的方法能够准确地了解YKS电机各个通风槽内的气体流动情况及电机内局部温升分布。     

电机散热风扇外流道流场CFD分析

电机风扇是电机冷却的关键零件,以业内常见的YKK电机风路为例,介绍了一种利用CFD手段分析电机风扇外流道流体场的方法.由于该方法比较复杂,我国电机行业内应用不多,读者可对该技术手段有一定的了解,并可在实际工作中应用.     

永磁电机IPM散热研究

IPM模块工作产生损耗,如损耗过大导致热量来不及向散热器消散,模块就会因超过其正常工作的保证温度而失效.因此,合适选择散热介质,使其产生的热量有效地散发出去,是模块可靠工作的重要条件之一.通过采用IPM与永磁电机一体化设计,对IPM模块热损耗分布及计算的分析,提出了IPM模块散热介质的新方法.     

CFD分析车用电机螺旋水路的散热特性

车用驱动电机的合理冷却方式至关重要,直接影响电动汽车的运行稳定性。针对冷却方式中螺旋型水路进行详细的计算流体动力学(CFD)分析。在进水面积相同的条件下,针对方形截面的长宽比值不同进行分析,从流体流动迹线、散热系数、水泵功率、温度分布等多方面综合比较,总结散热特性规律为螺旋型冷却流体研究提供依据。通过有限元法(FEM)对螺旋水路的永磁电机进行温度场耦合分析,仿真给出电机整体温度场分布。最后,应用红外热成像仪测试样机机壳的温度分布,验证FEM温度场分布的一致性,并通过监测绕组端部PT100温度,验证FEM仿真温度场精度,保证整车运行可靠性,为车用电机冷却散热的研究提供一些参考依据。     

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。     

流体动力学分析技术在电机通风散热中的应用

运用流体动力学分析软件对YJ53异步电机在不同通风结构下的通风能力进行分析计算,得出较好的通风结构设计方案;并对JF210E主副发电机进行了通风计算,验证了电机内导流板及斗式风扇等通风结构的有效性。     

流体动力学分析技术在电机通风散热中的应用

运用流体动力学分析软件对YJ53异步电机在不同通风结构下的通风能力进行分析计算，得出较好的通风结构设计方案；并对JF210E主副发电机进行了通风计算，验证了电机内导流板及斗式风扇等通风结构的有效性。     

高速油冷永磁电机散热设计及分析

高速高功率密度油冷永磁电机,随着电机单位体积输出功率及损耗的增加与电机壳体表面积的减小,电机单位体积的发热量大,导致整机温升高,所以精准确定电机的各种损耗分布及数值,选取适合的冷却方式,并合理布局电机散热结构,对高速高功率永磁电机的设计尤为重要。本文从电机最大工作点的损耗计算入手,分析电机发热特点,优选电机的散热方式并按散热方式设计电机的冷却结构,对电机进行热仿真分析。以一台5 kW、13000 r/min航空油泵电机设计为例,对样机进行了散热结构设计及热场分析。试验数据表明,电机的各种损耗分布、数值计算及热场分析准确。     

电机温度场的仿真与分析

利用传热学基本理论,结合电机结构特点,建立了电机定子三维瞬态导热模型,对中小型电机定子三维瞬态温度场运用Ansys Workbench进行了仿真。     

永磁电机的有限元仿真分析

本文利用Ansfot公司的Maxwell 2D瞬态模块,建立了永磁电机模型,加载激励源构成一个完整的仿真系统。通过对永磁电机模型瞬态有限元分析,得到了电机五种状态磁力线与反电动势。仿真结果精确地反映了电机运动过程,为永磁电机优化设计、减少转矩脉动、提高效率提供了理论依据。