牵引电机冷却系统流固耦合传热分析

牵引电机功率大、损耗大、散热空间小,保证其良好的冷却散热性能是车辆安全运行的重要保障。建立牵引电机冷却系统流固耦合传热仿真模型,结合牵引电机冷却水道评价指标,分析冷却系统流体场与固体场相互耦合的传热过程,分析冷却系统流场对电机内部温度场的影响,研究冷却液、电机损耗、入口温度、水道宽度等对温度场的影响。结果可知:冷却液流量的增大可以有效降低电机温升,电机绕组损耗对电机温升的影响远大于电机定子损耗对电机温升的影响;水道宽度在18mm时冷却结果最优。搭建牵引电机温升试验平台,分析电机损耗、电机内温度、冷却系统的温度等,获得冷却系统对牵引电机温升的影响规律,并与模拟值进行对比,从而验证了仿真模拟的准确性,分析结果可以作为设计参考的依据。     

牵引电机温升特性分析

牵引电机温升特性是一个较复杂的过程,一般工程上简化分析为部件建模法,根据各部件的性能参数,间接的模拟牵引电机内温度场分布。温升过高或过低均会引起牵引电机的不正常工作,导致牵引电机使用寿命下降。系统的阐述了牵引电机温升特性,为生产实际提供一定的参考基础。     

混合动力汽车牵引电机转矩单独控制策略分析

针对混合动力汽车以纯电动模式在均一附着系数路面上以任意车速行驶或在附着系数分离路面上以中高车速行驶工况,牵引力控制系统进入电机转矩单独控制的问题。根据电机单独作用的特点,对电机转矩单独控制策略进行分析,利用Simulink搭建整车分析模型,对比分析了不同工况下采取和未采取该策略分析结果;并与传统内燃机汽车牵引力控制时的结果进行对比,结果表明车辆行驶的稳定性得到明显的改善。采取混合动力汽车在环试验验证分析了电机转矩单独控制策略在试验工况下的结果,从得到的曲线看出电机实际输出转矩很好的跟随了期望电机转矩,控制过程中电机转矩变化平稳,表明控制策略很好的解决混合动力汽车电机单独驱动时的牵引力控制问题,为实际生产设计提供参考。     

高原环境适应性改进HXD1型电力机车牵引电机温升设计研究

长大坡道、海拔变化大等特殊运用环境对电力机车通风冷却系统影响较大,进而影响牵引电机温升,为确保电力机车能够同时在平原和高原特殊运用环境下正常运行,在电力机车牵引电机温升设计时,应充分考虑特殊运用环境对牵引电机温升的影响。本文阐述了高原环境适应性改进HXD1型电力机车牵引电机温升设计,综合考虑机车的运行特点,从牵引温升限值、执行标准、温升计算以及冷却风量计算等方面进行了论述。     

自扇冷式电机冷却系统的数值模拟分析及风扇设计

为了分析自扇冷式电机冷却系统内流体流动特点,运用CFD(computational fluid dynamics)商业软件CFX对其进行数值模拟,从提高冷却风量的角度,对冷却风扇进行优化设计。在优化设计的过程中发现:冷却风量不仅与风扇自身的流通能力和做功能力有关,也与转、定子中通风管道截面积相关。通过计算分析进一步表明:转、定子的通风管道截面积影响冷却风扇的进口气流条件,当增大管道截面积时,会减少风扇尖部气流分离区,使冷却系统的风量获得提升。由于冷却风扇的进口气流条件受通风管道和风扇的耦合影响,因此不能孤立的对冷却风扇进行设计,在风扇设计完成后,必须将风扇放入整个冷却系统中进行计算,以验算冷却风扇是否满足设计要求。     

轨道牵引电机轴承试验研究

轴承考核评价试验方法与试验台架的研究,将对国产化进程起到积极的推动作用。通过分析目前国内轨道牵引电机轴承主要的试验项目与试验原理,提出了摩擦力矩试验等项目的典型试验台架安装结构;对未来试验的发展方向进行了总结和展望。     

某型号国产牵引电机轴承寿命对比试验

介绍了某型号国产牵引电机轴承与国外进口牵引电机轴承寿命对比试验方案,包括试验主体结构、试验头组件及试验润滑原理及方法等,并通过对试验数据及试验结果的全面对比,分析两种轴承的性能差异。试验结果对比表明,国产与进口牵引电机轴承在各项性能指标上无明显差别。     

涡旋压缩机用电机冷却系统CFD传热分析

阐述了基于流体和固体耦合的涡旋压缩机电机冷却系统的仿真原理及方法,结合有限元仿真软件ANSYS Fluent,构建了涡旋压缩机电机冷却系统的流固耦合仿真模型,获取了电机内部及周围冷媒的温度和流场分布信息,并制作样机进行了试验,试验结果显示模拟结果和试验结果具有很强的一致性,为涡旋压缩机电机结构改进和冷却性能优化提供理论依据。结合电机结构和压缩机低压腔气路分布的特点,为增大冷却电机冷媒流量,对电机转子打孔的方案进行模拟分析,模拟结果显示能有效改善电机散热。     

基于Workbench的牵引电机转轴的模态分析

利用Pro/E 4.0建立了外径为186 mm的异步牵引电机转轴的三维立体模型,将模型导入ANSYSWorkbench软件中,运用ANSYS Workbench有限元分析软件对该型号电机转轴进行了模态分析,得出了电机转轴的振动特性,为分析转轴的振动特性提供了理论依据,也为以后进行更深入的分析打下基础.     

Flowmaster在热等静压机冷却系统仿真中的应用

介绍了热流体系统仿真平台Flowmaster的特点。基于714K热等静压机URC(均匀快速冷却)冷却系统原理,在Flowmaster中建立了三维仿真模型,模拟了714K热等静压机URC冷却系统在不同工况下气体的流动与换热特性以及各种参数的分布与变化情况,可以得到空载分析、带载分析、自然冷却、安全分析等过程中热等静压机工作缸内各监测点的温度、压力分布状态和曲线,以及混合装置驱动氩气循环时各装置、通道氩气流动状态。     

基于Flowmaster的行星齿轮箱喷射润滑系统设计与分析

传统润滑系统设计大多是先基于经验公式进行计算与设计,再通过试验进行验证的方法.针对传统润滑系统设计周期长、成本高的问题,提出基于Flowmaster的润滑系统设计方法.以某行星齿轮箱为例,对齿轮箱内各润滑点的生热情况进行分析计算,并初步设计润滑系统.结果表明:输入齿轮处的摩擦生热量最大,滑油需求量最多.通过Flowma...     

基于Flowmaster的雷达阵面管网1D-3D流动传热联合仿真

为研究某雷达阵面管网系统的流量分配,采用1D-3D联合仿真方法对阵面进行流动与传热仿真。首先采用一维系统级仿真软件Flowmaster对阵面进行一维建模,并通过三维仿真软件FloEFD对水接头以及冷板组件进行详细的流动仿真,获得其流量–流阻变化关系,并将结果带入Flowmaster软件中得到拟合曲线,定义一维模型各元件参数进行阵面流动与传热仿真计算,实现1D-3D联合仿真。结果表明,经优化后的阵面各支路流量差异低于1.5%,且阵面温度分布均匀。文中还研究了插拔组件对阵面流量分配的影响,各支路流量差异低于2%。通过1D-3D联合仿真研究,可以实现高精度流量分配并获得直观的阵面详细仿真结果,并且大大节省了计算时间与研发成本,对今后雷达阵面流量分配设计具有重要的参考价值。     

基于MATLAB的感应电机驱动系统建模与仿真

用Simulink内含的功能块来建立感应电机磁场定向矢量控制系统的仿真模型,并对感应电机的动态特性进行了仿真;改变电机输入参数,可实时观察系统特性变化.仿真结果表明该模型具有结构简单和分析方便等优点.该仿真模型通用于电动汽车电机驱动系统中,是深入研究感应电机驱动系统的有效工具.     

基于MATLAB无刷直流电机控制系统的建模

在分析无刷直流电机动态数学模型的基础上,运用MATLAB软件,采用模块化设计,建立了无刷直流电机控制系统的模型。为实际控制系统的设计和调试提供了帮助。     

大功率潜水电机冷却系统分析方法与试验研究

为了研究大功率潜水电机的温度分布规律,以580 kW潜水电机为例进行分析.依据工作条件建立温度场计算模型,实现流固耦合自动传热并可模拟内外冷却介质的流动;以定转子铁耗定值、油摩损耗和铜耗变量作为热源施加方式,基于冷却系统参数影响关系得到温度场与流场间双向耦合关系,由此提出一种冷却系统分析方法;采用该方法研究冷却系统结构...     

无刷直流电机控制系统的建模仿真分析

分析了BLDCM的数学模型,运用MATLAB仿真软件搭建了无刷直流电机控制系统的仿真模型。本系统采用了速度PID控制、电流迟滞控制的双闭环控制方案,电流迟滞控制是为了更方便地跟踪PWM信号并控制逆变器开关的导通与关断。通过试验结果可以看出系统能够稳定运行,进而验证了该方案的可行性。