高速异步电动机转轴的疲劳特性分析

基于Ansys多物理场仿真软件平台,对高速异步电动机的转轴进行疲劳特性分析,校核高速异步电动机转轴的疲劳强度和高速运行的可靠性,预测电机转轴的寿命;分析电磁力对转轴疲劳寿命的影响,判断疲劳特性的类型。对比分析作用于电机结构的电磁力波频率、幅值和电机转轴各阶模态的固有频率,校核电机转轴的强度。在转轴不会因电磁振动发生断裂的前提下,将电磁力等效为静应力分析转轴的疲劳特性,校核电机轴在电机寿命周期内是否会发生短周疲劳损坏;并采用凹圆角设计进一步提高转轴的结构可靠性,提高电机的转轴寿命。     

双馈风力发电机转轴静强度及疲劳校核建模

双馈风力发电机组在进行低电压穿越时,电网电压突变以及变流器控制策略的突然变化,可能导致风力发电机转轴等部件机械寿命的缩短,甚至被严重损坏。对双馈风力发电机转轴进行静强度及疲劳校核前,需要进行电机转轴的三维建模,涉及模型网格的划分、初步结果分析及结果优化等重要内容。该建模是电机转轴静强度分析和疲劳校核的重要基础。     

双馈风力发电机转轴材料疲劳性能试验及数据分析

对FYKS02水冷双馈风力发电机转轴材料进行了疲劳性能试验,通过对试验数据的分析,确定转轴材料的疲劳强度.该试验结论将为FYKS02水冷双馈风力发电机各个零部件的疲劳强度分析,及校核、验证各零部件能否满足发电机低电压穿越的强度要求提供试验依据.     

双馈风力发电机转子槽楔强度的校核分析

在风力发电电力系统中,低电压穿越时,通过风力发电机转子线圈的电流会上升到额定电流的10倍左右,可能会导致发电机某些机械部件的损坏或机械寿命的缩短。很多专家学者和技术人员都对风力发电机低电压穿越时,发电机机械部件的承受能力及是否受损进行研究分析。以1.5 MW双馈风力发电机为例,利用Workbench软件,对其转子槽楔的机械结构强度进行静强度分析,以验证转子槽楔结构强度是否满足发电机低电压穿越的要求。该文为电机槽楔静强度仿真分析提供了分析路径和分析方法,为电机的设计提供重要的理论依据。     

基于有限元的电机定子加强筋焊接静强度分析

在电机定子设计制造过程中,定子焊接强度不仅与整个电机制造工艺息息相关,而且还会影响到电机工作的安全性。因此,对定子加强筋焊接静强度进行分析具有重要意义。该文建立了焊接块的三维实体及有限元模型,通过有限元方法分析计算了定子在弹开力和起吊力作用下的整体强度和焊接块的应力,并分析了焊接块内部节点力传递的情况。根据相关焊接强度校核标准对加强筋焊接进行校核,达到对定子焊接进行辅助设计的目的。     

大功率永磁盘式电机转子结构强度研究

本研究针对盘式电机转子在高速旋转时受到离心力破坏的问题,设计了一种基于储能飞轮转子结构的盘式电机转子结构。通过对比分析传统盘式电机转子结构强度,提出了利用储能飞轮转子材料高强度的特性来抵消电机盘与磁钢产生的离心力的方法,从而提高了盘式电机转子能够承受的最大转速上限。通过对不同转速下新式盘式电机转子结构的强度分析,得出转速与电机盘和转子的最大应力曲线图。结果表明,新式盘式电机转子结构理论最高转速分别是表贴式结构的4.3倍和内嵌式结构的2.7倍。为了进一步提高新式盘式电机转子结构的性能和可靠性,本文提出了一种新式盘式电机转子结构求解最优过盈量的计算方法。通过对比不同过盈量下静态与额定转速时电机盘与转子的安全系数,求出了过盈量最优值。本研究设计的新式盘式电机转子结构具有较大的实际应用价值,可以为储能飞轮等领域提供一种高性能、高转速的盘式电机转子解决方案。     

基于ASME设计规范的汽轮发电机转子齿疲劳强度分析

频繁起停汽轮发电机会带来疲劳破坏的问题,需进行疲劳寿命校核,目前对于发电机转子齿疲劳强度计算暂无专用的规范流程或标准可参考。基于ASME设计规范的疲劳校核流程,以我公司60MW光热汽轮发电机转子齿端部为分析对象,使用有限元应力计算方法对其进行应力计算,采用ASME设计规范的应力线性化、疲劳筛分程序及疲劳损伤计算理论对有限元计算结果进行处理和疲劳损伤计算,从而得到了分析对象疲劳损伤率,计算结果显示该机型转子齿端部疲劳损伤率最大点位置满足ASME设计规范要求。文章介绍的计算流程和方法为国际通用的机械结构强度分析规范,解决了目前发电机转子疲劳寿命无专用的计算标准和流程的问题,为需频繁起停的汽轮发电机转子设计提供了参考。     

山东莱芜发电厂125MW发电机转子安全性分析

对山东莱芜发电厂受损发电机转子进行了应力分析及疲劳强度计算分析 ,对转子进行了断裂安全校核及裂纹扩展分析 ,最后给出了受损转子的安全评估     

永磁同步力矩电机的多领域联合设计与分析

基于Ansys、MATLAB/Simulink等仿真软件,对永磁同步力矩电机的工作特性进行多领域分析。以抑制转矩脉动和振动为目标对电机进行电磁仿真和模态分析;仿真电机空载最高转速的转子离心应力和转子结构形变;校核技术指标要求的最高转速工作点的运行可靠性;基于Ansys Simplorer平台对电机控制系统的转矩特性进行联合仿真;分析电机加工工艺对电机性能的影响。从而从整体系统角度出发,寻求最优的电机设计方案。     

大型风力发电机轮毂强度的有限元分析与应用

应用ANSYS有限元软件工具,对风力发电机的轮毂进行了强度和疲劳强度分析,模拟了疲劳载荷和材料的S-N曲线,详细探讨了疲劳仿真分析的技术和过程.从仿真分析计算的强度云图和疲劳强度云图中,可以直观地判断出该轮毂的危险区域.     

50MW补偿脉冲发电机的设计与优化

为深化补偿脉冲发电机有关机理、工艺和外围系统配合的研究,研制了一台额定转速为8000r/min的50MW全被动补偿脉冲发电机,并介绍了其中关键材料包括屏蔽筒和转轴等的选择。在理论计算和仿真分析的基础上设计了电机励磁回路以及电枢绕组,提出了一种新的电枢绕组端部屏蔽方法即采用内外两个铝环紧固绕组端部,在实现端部屏蔽的基础上还增加了端部强度,在比较了两种不同屏蔽措施的基础上提出了端部漏感的简化计算方式,并通过理论分析和仿真验证了端部屏蔽可以进一步减小电枢绕组的放电电感。最后通过分别计算补偿电机直线部分的电感和端部漏感,比较了不同设计参数下补偿电机内电感,对电枢绕组进行了优化设计,提高了补偿电机峰值功率密度。理论分析和仿真证明了所设计电机的参数及其运行可靠性可以达到设计要求。     

基于Ansys潜油电机转轴动力学仿真分析

针对潜油电机在采油过程中出现卡顿时,其细长的电机转轴发生许用扭转变形导致转轴断裂失效、整个电机及相关设备造成损失,推导电磁转矩与电机刚度与挠度解析表达式,建立细长转轴刚度-电磁转矩的定量关系曲线,为潜油电机转轴故障原因提供理论依据。研制单元组合式永磁直驱潜油电机,对其细长转轴进行3D有限元扭转变形应力分析。基于转轴扭转形变结果建立长度相同结构不同的电机等效有限元模型,进行机械应力场计算,得出不同结构的电机转轴在不同工况下的受力情况。进行单元电机组合运行仿真,最终通过Ansys仿真分析相应结构的最大转矩范围,对以后电机的整体设计有一定指导意义。     

大功率立式电机转子有限元结构分析与优化

基于Pro/Engineer建立了某型号的大功率电机转子的实体模型和虚拟样机模型,在MSC.PATTERN/NASTRAN环境下,利用有限元方法进行了电机转子的动力学仿真、应力位移仿真,得到了转子两端轴承的力学状态、转子的应力、位移等参数值.根据仿真结果,进行了转子的强度和刚度校核,分析了转子的主要破坏形式和危险位置.结果表明现有电机转子的结构基本满足设计要求,并在此基础上优化转子外径和支承结构,减小电机振动,优化工艺,为同类产品的开发和改进提供了参考.     

空调器室外机安装架力学强度的仿真分析研究

本文通过对空调器室外机安装架进行力学强度的仿真分析研究,并从理论方面利用仿真的方法计算出各配合零件的应力分布云图,并进行强度校核。提出对于外机支架设计上的改进要求及设计要点,最大程度上地降低生产成本、提出方案最优解,进一步提高产品的可靠性。对后续开发及售后人员在空调器外机支架的开发及使用维护上起到一定的参考指导作用。     

ANSYS在电机转轴失效分析中的应用

扼要地介绍了ANSYS-Workbench有限元软件求解模态、随机振动基本概念的原理及分析步骤;通过对电机转轴进行动力学有限元仿真计算,结合电机实际试验分析,发现了引起转轴断裂破坏的主要原因,并为电机转轴结构优化,提高转轴抗疲劳性能,以及改进试验固持装置等方面提供了依据。     

基于磁-结构耦合的电磁线圈发射器驱动线圈累积失效研究

实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装的应力分布。对于封装非金属材料,采取静强度评估方法进行失效判断,认为当封装所受最大应力超过其抗拉强度极限时发生失效。对线圈金属材料,除采取静强度评估方法外,还结合其材料应力-寿命曲线进行了疲劳寿命分析。结果显示:封装所受最大应力超过了其抗拉强度极限,在发射过程中,破坏区域逐渐扩大直至封装完全破坏;线圈所受最大应力小于其屈服强度,没有发生静强度失效,但在多次发射后会出现疲劳破坏。通过对封装进行材料改进,使得封装所受应力在许用范围内并且增加了驱动线圈的疲劳寿命。     

发电机转子鸠尾固定结构槽壁缺陷的处理

介绍了一种发电机转子鸠尾固定结构槽壁缺陷的处理方法,并通过有限元强度计算和高周疲劳强度分析证明了采用此方法处理后的各部件应力和疲劳强度均能满足设计要求。     

轴流风扇中采用复合材料静叶片的可行性研究

通过建立有限元模型,分别对复合材料静叶片的强度、模态和疲劳寿命进行计算分析。经过与安全值或限定值的比较,确定1000 MW级水氢冷发电机轴流风扇使用复合材料静叶片的可行性,为后期实物产品的型式试验提供理论依据。     

基于有限元仿真电机轴的静力及疲劳分析

电机轴是电机的核心零件,为研究电机轴的使用寿命,首先建立三维实体模型,并进行静力学分析.再应用Goodman曲线方程估算材料的S-N曲线,并用有限元仿真方法对电机轴做疲劳分析,并得出轴的疲劳强度和使用寿命等数据,为后续电机改进产品性能与优化迭代提供设计依据.     

某车用动力电机结构设计与仿真分析

汽车产业面临越来越严峻的环境及能源挑战,促使各大车企在新能源汽车上投入更多的资金及技术。驱动电机是新能源汽车的核心部件之一,其工作在高温、振动的环境下,功率密度高。因此,电机结构设计关系到强度、振动噪声、耐久性等。阐述了某驱动电机的结构特点及设计开发过程。通过CAE软件仿真分析了整车不同工况下电机壳体静强度,扫频、随机振动工况时壳体承受的应力,以及整机模态。驱动电机通过专项振动试验,证明其结构强度及模态满足设计目标。