不同定子槽形潜水电机空载时表面损耗的研究(英文)

由于潜水电机特殊的运行环境,其定子通常采用闭口槽结构。本文选用定、转子同为闭口槽的潜水电机为原模型,对其转子上空载时的涡电流与涡流损耗进行了研究。首先通过解析法推导分析了卡特系数、气隙磁导、由定子槽开口引起的齿谐波磁场以及转子表面的涡流损耗。其次建立四种定子槽形模型,用二维有限元法对其磁场特征进行了分析,特别是由开槽引起的齿谐波磁场。通过与原闭口槽模型进行对比,半开口和全开口槽模型中由定子开槽引起的定子齿谐波磁场则可利用矢量合成法从总的定子齿谐波中分离得到。最后,分别用解析法和有限元法对各个模型中转子涡电流与转子涡流损耗进行了分析。由于有限元法考虑了电机中磁饱和和材料的非线性问题,其计算结果与解析的结果存在一点差距。根据文中结果表明,本文所提出的改进的定子闭口槽模型相比于开口槽和原闭口槽具有更小的转子表面损耗。     

双斜槽转子变频感应电机温升及转子热应力分析

针对双斜槽转子变频感应电机温升及转子热应力研究的不足,研究变频器供电下双斜槽转子感应电机温升及转子热应力的分布规律。采用三维有限元法结合改进的铁耗模型对变频供电方式下的电磁损耗进行计算。以三维电磁场损耗密度为载荷,施加到三维温度场模型中作为热源,模拟变频供电方式下电机的瞬态温度变化过程,得到电机机壳的温升变化曲线及电机各部分的温度分布情况,并通过样机机壳温升试验验证了仿真计算结果的准确性。最后,以温度场的计算结果为载荷,施加相应约束条件,得到了双斜槽转子鼠笼热应力分布情况,指出了双斜槽转子鼠笼易断裂位置,得出有益结论。本文完善了双斜槽转子断条故障原因,为双斜槽转子的热优化设计提供重要参考。     

抽水蓄能发电电动机转子不同工况下动应力特性研究

转子结构上的动应力是影响结构性能和疲劳寿命的直接因素,进而决定了部件安全运行能力。由于发电电动机存在多种工况间相互切换,其转子需频繁正反转和转速陡增,导致结构承受频繁变化的动应力作用。而常规电机结构评估仅考虑固定转速下结构的静态应力,不足以评估复杂运行工况下发电电动机转子的结构性能。因此,以广州抽水蓄能电站B厂一台已投运机组为例,选取机组典型运行工况,运用瞬态动力学计算各工况下转子结构上的动应力谱,并以此评估转子的结构性能。结果表明,各工况下应力集中发生在磁轭鸽尾槽,并且不同工况下的峰值应力位置出现在鸽尾槽的不同位置,这为提高机组运行可靠性和疲劳寿命提供了理论依据。     

动力电机液体冷却系统设计及其性能分析

为保障电动汽车动力电机工作温度,设计了一种电机液体循环热管理方案,并采用理论表征和实验表征两种方法基于MATLAB平台构建了一维仿真系统。计算结果表明,所设计电机热管理系统能够满足电机冷却需求。此外,针对电机热管理影响因素作用特性分析可知,与车速相比坡度对于电机产热影响更加明显;同时,热管理过程对于冷却液流量变化更加敏感,在高温高负荷工况下应以水泵液流量作为主控因素进行调控。     

改进的双馈风电机短路电流计算及保护方案研究

从双馈风电机暂态内电势变化机理的角度出发,计及转子电流动态的影响,精确计算发生三相短路时双馈风电机的定转子磁链,提出改进的双馈风电机短路电流有效值计算方法。基于电子系统实时数字仿真器(RTDS)的含双馈风电机实际控制器的物理实验平台,验证了所提出的短路电流计算方法较忽略转子动态过程的计算方法有更高的精确度。在此基础上,分析双馈风电机短路电流和低电压穿越要求对保护的影响,并提出一种改进的风电场送出线保护方案。     

电机断轴的事故分析与措施

电机断轴在工厂曾有发生,对事故情况分析表明一般为机床的长期超负荷运转,或是因频繁起、制动的电机,也有转子轴制造缺陷等因素所造成,从断口部位看多为转子轴的最薄弱部位。最近,我厂一台铣活塞横立槽专机,连续发生电机断轴事故,而且是转子轴内断(断轴部位见图1),从加工情况看该机床只是在铝活塞外圆处铣一约两毫米宽的收缩槽,机床负荷不     

基于Fluent的异步起动永磁电机温度场分析

针对异步起动永磁电机在油田抽油机中的广泛应用,从电机的三维模型出发,给定了转子铁心、机座、槽内绝缘、端盖转轴的简化方法以及电机各体分块后合理的剖分尺寸,根据温度场计算数学模型明确了基本假设和边界条件,采用半经验公式法计算了气隙的等效导热系数和机壳表面的散热系数,并考虑了定子与机壳、永磁体与转子铁心、转子铁心与轴、机座与端盖、端盖与轴承、端盖与轴6处装配间隙对电机最高温度的影响。在实测损耗值的基础上计算电机各部分热源值的大小并按照一定比例进行相应加载。最后将有限体积法得到的温度场计算结果与实验值相比较,验证了本文方法的可行性。     

基于扩展卡尔曼滤波器的电机参数辨识算法

准确的电机参数是无速度传感器交流调速系统设计的前提。运行过程中,由于温度、频率和磁通的影响,电机参数通常会发生变化,特别是,转子电阻和磁链电感的变化直接关系到磁链和转速的辨识精度,影响驱动系统性能。本文通过测量定子电压和电流,基于扩展卡尔曼滤波器(EKF),研究了一种新颖算法,通过将两个基于扩展卡尔曼滤波器模型有机结合,协同工作,实现了对转子电阻、励磁电感、转子磁链和转速在线辨识。仿真和实验结果表明这种新颖的电机参数辨识算法具有较小的辨识误差,可以满足无速度传感器交流调速系统对电机参数准确性的要求。     

切向永磁电机转子整体斜极方法及其对转矩脉动的影响

切向结构电机谐波含量丰富,转矩脉动较大,转子斜极可有效降低电机转矩脉动。文中针对切向结构永磁电机,使用不分段转子整体斜极方法来抑制电机的转矩脉动,并通过有限元分析软件对比了对称结构与斜极结构的各种性能表现,并试验验证了转子斜极结构能够有效改善电机的转矩脉动。     

基于D-H参数的磁阻式球形电机动力学建模

三自由度球形电机的动力学模型是对转子运动过程的数学描述,在球形电机的闭环控制中用于计算转子从当前位置运动到期望位置时所需要的驱动转矩。以计算磁阻式球形电机驱动转矩为目标,提出一种动力学方程的建模方法。针对磁阻式球形电机的运动特征,将球形转子等效为三个串联旋转关节,推导出磁阻式球形电机基于D-H参数的动力学方程,再对方程中的未知参数进行辨识,最终模型的预测结果与仿真结果有较高的拟合度,试验验证了该模型在设定运动工况下的可靠性,为磁阻式球形电机驱动控制提供了理论基础。     

小型风力发电机电磁设计特点

文章分析了小型风电机组用的永磁同步发电机的电磁设计特点,并与其他普通永磁电机区别,详细介绍了永磁同步发电机各个电磁参数的特点以及对发电机性能的影响。重点介绍永磁同步发电机定子、转子设计的特点,对不同的极数与槽数的配合进行对比分析,总结降低齿槽转矩的规律。     

内置式永磁同步电机的极宽调制低振噪设计

对于整数槽内置式永磁同步电机,槽数阶电磁力是零阶振动的主要来源.为实现电机的低振噪设计,采用极宽调制技术对电机转子进行修型,抑制齿数阶电磁力.首先,推导出72槽12极内置式永磁同步电机激振力的时空分布数学模型,分析72阶电磁力来源.然后,采用极宽调制技术优化72阶电磁力,并确定最终设计方案.最后,建立电机电磁-振动-噪...     

基于机械阻抗法的开关磁阻电机振动模型研究

开关磁阻电机的振动和噪声问题一直是限制其应用和推广的瓶颈,而定、转子之间的径向电磁力导致定子的形变是产生电磁噪声和振动的根本原因,因此通过有限元仿真分析得出电机在不同电流、不同转子位置时的非线性电感曲线族、瞬时转矩和电磁力,在此基础上基于机械阻抗法建立了Matlab/Simulink电机模型,计算电机运行时所产生的振动加速度,总结了一些减小电机振动和噪声的设计原则,并通过试验样机验证了所提建模仿真方法的有效性,可为开关磁阻电机的减振和降噪研究提供理论指导。     

基于Simplorer的轴向分段式外永磁转子高速爪极电机联合仿真

分析了轴向分段式外永磁转子高速爪极电机的特殊结构及运行原理。由于研究对象的磁路具有非对称性,为了得到更加准确的仿真结果,在Maxwell 3D平台中按照样机的实际参数,建立了研究对象的3D模型;为实现驱动电机的目标,并考虑到电机在运行时,电机本体与控制电路产生的场路耦合效应,在Simplorer中搭建了电机的控制系统模型,对电机进行MaxwellSimplorer联合仿真并采用了无位置传感器的控制策略,控制电路包括逆变电路和换相电路以及双闭环的控制电路。从仿真结果可知,该控制系统模型可以使电机稳定运行,并且有良好的起动性能。本文的研究工作对轴向分段式外永磁转子高速爪极电机控制系统的设计与优化,及联合仿真的研究工作,具有一定的参考价值。     

125OKW高压电机应用非晶磁性槽泥

我公司隶属上海市航道局,肩负着上海港和沿海港口航道的疏浚工作重任.公司整个经营成本开支中,能源消耗占相当大比例.为贯彻国家“能源以开发和节约品种”的方针,为压缩生产成本,提高经济效益,我们决定对所属高桥泵站的电机进行磁性槽泥节能改造.1991年初我们委托上海市首家认可的电机磁性槽泥点——上海长青电热设备厂,对站内7台JS、JO系列电机进行改造.改造后即投入运行,经一年使用,证实节电效果明显,运行性能良好,所以又进一步部署1992年节能改造计划.在业务交往中,我们悉知长青电热设备厂又研制了比磁性槽泥性能更佳的非晶磁性槽泥.在征询了上海市计划用电办公室、上海市磁性槽泥改造办公室的意见后,决定对泵内一台关键设备泥浆泵的1250KW高压电机进行非晶磁性槽泥应用实践.     

电机旋转热管的设计与试验分析

本文着重介绍了电机旋转热管的设计及试验分析,对直筒管、锥形管及台阶管作了对比,给出了大量试验数据,对旋转热管性能影响因素作了详细分析,设计选择了最佳管型.最后以研制的热管电机与普通电机作经济对比,说明了热管电机的良好社会效     

转子三段圆弧结构应力释放槽的研究

汽轮机转子的应力释放槽是转子设计的重要结构要素,根据上海汽轮机厂多年设计经验,认为三段圆弧结构应力释放槽具有一定的设计灵活性,但缺少设计指导。采用有限元计算软件,计算了不同尺寸的三段圆弧结构应力释放槽,整理出了应力集中系数与应力释放槽几何结构之间的关系曲线,并确定了三段圆弧各半径值的取值范围,用来指导三段圆弧结构应力释放槽的设计。研究成果可为以后转子相应结构设计提供参考。     

永磁/笼障混合转子双定子风力发电机电磁设计与性能分析

针对主流永磁同步发电机存在成本高和有刷双馈感应发电机存在可靠性低的问题，结合风电发展的要求，提出一种具有功率密度高和可靠性高的新型永磁/笼障混合转子双定子风力发电机应用于海上风力发电。功率密度与电机的功率分配、极槽配合和转子耦合能力有关。基于该发电机的工作原理和设计要求，设计一台300 kW永磁/笼障混合转子双定子风力发电机，并考虑功率分配、主要尺寸确定方法、极槽配合和转子耦合能力。在此基础上，采用数值法分析不同运行状态下该发电机性能，并与实验测试结果作比较；同时将所提出的发电机与常规电机在转矩密度和成本方面作比较，验证该发电机设计和分析方法的合理性和有效性及转矩密度高的特点。     

轴向多段式高速外永磁转子爪极电机的电磁场与温度场分析

高速永磁电机可与负载直接相连,省去了传统的机械增速装置,在工业应用与航空航天等领域得到越来越多的应用。传统高速永磁电机采用内转子结构,为避免永磁体受高速旋转带来的拉应力需要采取特殊的保护措施,由此带来永磁体用量大、气隙磁密偏低、涡流损耗严重等突出问题。高速外永磁转子结构电机则可避免上述问题。本文基于一台3k W、20 000r/min的高速外永磁转子爪极电机,对高速外转子爪极电机的电磁方案进行了设计与分析,利用有限元软件验证了电磁设计的合理性;针对高速永磁电机损耗密度大、散热困难等问题,本文设计了轴内水冷系统并建立了三维有限元模型,利用流-固耦合法对电机的温度分布进行了详细分析,最后加工了一台样机,并通过实验验证了本文理论分析的正确性。     

闭口槽电机转子冲片槽形开口处防延伸冲压技术

简述中型电机闭口槽转子冲片单槽冲冲压技术,从力学角度分析闭口槽单槽冲冲片槽口处易产生延伸的原因,改进模具凸模结构,解决此问题.