单边磁拉力对电机转轴挠度影响的计算

电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间的气隙将会出现偏心现象。在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10％是允许的,但过大的偏心值会产生很大的单边磁拉力,导致电机转轴挠度的增加,进而影响电机的临界转速,但许多电机设计人员在计算电机转轴的挠度时,往往忽略单边磁拉力对于挠度的影响,为此,介绍了单边磁拉力产生的原因及对电机转轴挠度影响的计算过程。     

单边磁拉力对大型感应电机转子临界转速的影响分析

以11k V、20极6500k W大型三相感应电机为例,研究单边磁拉力对大容量低速电机转子振动的影响。采用有限元法计算出转子的单边磁拉力;运用软件ARMD(Advanced Rotating Machinery Dynamics)建立了该大型三相感应电机转子动力学模型;以对模型是否填加单边磁拉力作为边界条件,分别计算得出转子前三阶固有频率。通过对比分析数值计算结果可知,单边磁拉力的存在会使转子固有频率降低,而增大轴承支承刚度有利于消除这一影响。由此为大型感应电机转轴机械设计进而提高其运行性能及可靠性,提供了理论依据。     

异步电动机单边磁拉力的计算和测定

在异步电动机设计中计算轴和轴承时,电机的单边磁拉力是一个重要的参数。因此,掌握单边磁拉力的准确计算方法及其变化规律,是很必要的。目前常用的计算公式为: f=3(B_1/7000)~2·l·ε (1)按照实测结果看来,用上式算得的单边磁拉力数值偏大,且不能正确反映其变化的规律性。因此,本文中对单边磁拉力的计算方法     

异步电动机内Δ—外Y混合接法单边磁拉力的形成及预防对策

该文通过计算分析,阐述了三相异步电动机定子绕组内Δ－外Ｙ接法产生单边磁拉力的原因,并提出了预防出现单边磁拉力的相应有效措施。     

异步电动机内△-外Y混合接法单边磁拉力的形成及预防对策

该文通过计算分析，阐述了三相异步电动机定子绕组内△-外Y接法产生单边磁拉力的原因，并提出了预防出现单边磁拉力的相应有效措施。     

中型高速电机柔性轴动力特性的计算

针对已往采用经验公式计算中型高速柔性轴异步电机的转轴临界转速所存在的问题,研究了磁拉力和滑动轴承对柔性轴电机转轴的临界转速和动态响应的影响,特别指出磁拉力对转轴的挠度的影响是复杂的。在此基础上,提出了柔性轴电机转轴动力特性的数值计算方法。为中型高速柔性轴电机的转轴设计提供了依据。     

中型高速电机柔性轴动力特性的计算

针对已往采用经验公式计算中型高速柔性轴异步电机的转轴临界转速所存在的问题，研究了磁拉力和滑动轴承对柔性轴电机转轴的临界转速和动态响应的影响，特别指出磁拉力对转挠度的影响是复杂的，在此基础上，提出了柔性轴电机转轴动力特性的数值计算方法。为中型高速柔性轴电机的转轴设计提供了依据。     

“延边三角形”起动异步电动机的几个问题

采用“延边三角形”起动异步电动机,要特别注意“单边磁拉力”和“磁路平衡”问题,本文介绍几种解决办法。 1.“单边磁拉力”问题当电动机接成延边三角形(△)时,如果抽头不合适。同相的每个磁极上的吸力就不等,产生单边磁拉力,使电机的起动噪声大、振动大,甚至不能起动,如图1。图中     

表面式永磁同步电机单边磁拉力抑制

在永磁同步电机当中,由于磁场的不对称,会引起相应的单边磁拉力,如8极9槽电机。该文提出了一种基于永磁体周向分段的单边磁拉力抑制措施。首先,利用气隙磁导和磁动势模型,推导了永磁电机的单边磁拉力解析模型;然后基于此模型,提出了永磁体周向分段的单边磁拉力抑制措施,推导了周向分段的最佳位置和尺寸的理论值。为了验证以上理论分析,文章以一台8极9槽永磁电机为例,运用有限元计算了周向分段位置和尺寸对单边磁拉力的影响规律,验证了解析方法的正确性,研究结果表明,采用文章所提出的永磁体周向分段方法可以大大降低电机的单边磁拉力,其峰峰值可由原来的80.6N降低到13.8N,降低了82.9%。     

三相无轴承异步电机的解耦控制系统

为适应无轴承运行控制技术走向高速大功率领域的需要,对三相无轴承异步电机的控制模型、策略和系统进行研究和设计.经理论解析推导出激磁电感模型、基于转矩系统气隙磁链的可控磁悬浮力模型和不稳定单边磁拉力解析式,给出单边磁拉力前馈补偿方法,详细介绍四极转矩控制系统和二极磁悬浮控制系统的结构和控制原理;针对样机进行磁悬浮解耦控制系...     

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。     

一种磁悬浮永磁直线电动机的电磁力特性

为消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,提出一种自身产生磁悬浮力的磁悬浮永磁直线同步电动机.从描述磁介质的分子环流假设出发,用毕奥-萨伐尔定理导出永磁体外部空间磁场分布的解析表达式,并基于由磁荷法和虚位移法给出的永磁体磁力数值积分公式,椎导出电机悬浮力波动的解析模型,说明斜极对电机悬浮力的影响.利用Maxwell 3D软件建立三维有限元瞬态分析模型,结果证明该磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生独立并可控的推力和悬浮力.进一步建立斜极结构下电动机的三维有限元模型,分析结果表明采用斜极结构可以有效的减小电机推力和悬浮力的波动.     

不对称磁障对IPMSM电磁振动噪声的影响分析

针对目前一些采用不对称磁障法降低内置式永磁同步电机(IPMSM)转矩脉动的研究并未细致分析其对电机电磁振动噪声产生何种影响的问题,以一台37 kW IPMSM为研究对象,建立了原始电机和具有不对称磁障结构电机的电磁场有限元模型与振动噪声耦合模型,对比分析了不对称磁障结构对电机振动噪声的影响。从理论上分析了永磁电机径向电磁力波的阶次、频率特征,并利用有限元法与二维傅里叶分解法对得到的气隙处径向电磁力波进行分解。建立定子结构有限元模型,对其进行模态分析。在仿真平台搭建振动噪声耦合模型,仿真得到电机定子振动响应与电磁噪声。结果表明,采用不对称磁障的设计方法虽然能降低电机的转矩脉动并且不会牺牲电机输出转矩,但会产生其他倍频的电磁力,增加相对应频率点的振动响应,增大电机的振动噪声,设计时需综合考虑。     

永磁同步电机转子偏心电磁力和挠度的分析与计算

为了准确计算永磁同步电机(PMSM)转子的挠度,降低电机的生产制造成本,基于理论解析和有限元法,分析与计算了转子偏心电磁力和挠度。推导了PMSM不平衡磁拉力的解析表达式,详细介绍了不平衡磁拉力和转子挠度的有限元计算方法。以355 kW 1 500 r/min PMSM为例,对比了不平衡磁拉力、转子挠度的有限元和解析法的计算结果,验证了有限元法的可靠性,对PMSM转子机械的准确计算和振动噪声分析具有一定的参考意义。     

磁悬浮列车用永磁直线同步电机特性的有限元分析

用有限元法分析了磁悬浮列车用永磁直线同步电机的动力特性,得到了在列车前进时推力的波动情况,并讨论了不同气隙高度下磁悬浮列车用永磁直线同步电机电磁力的变化情况。     

高速磁浮列车用永磁直线同步电机特性有限元分析

用有限元法分析了高速磁浮列车用永磁直线同步电机的动力特性,得到了在列车前进时推力的波动情况,并讨论了不同气隙高度下高速磁浮列车用永磁直线同步电机电磁力的变化情况。     

高速无轴承永磁电机设计与分析

高速电机具有高功率密度、能够减小设备体积与重量,可以直接驱动负载、提高传动效率,在航空航天、新能源、精密制造等领域具有广阔的应用前景。将无轴承永磁电机应用于高速驱动系统,在推导无轴承永磁电机数学模型基础上,提出了高速无轴承永磁电机设计方法。通过对一台额定功率2 300 W、额定转速8 000 r/min、调速范围0~60 000 r/min的高速无轴承永磁电机进行电磁和机械一体化设计,并采用有限元法对样机的电磁性能和动力学性能进行优化。仿真试验结果验证了所采用的设计方法的正确性。     

永磁直线力电机的特性计算

介绍了一种新型的永磁直线电机,该种电机的特点是单线圈激励,动子可双向运动;励磁电流较小,电磁推力较大;电磁时间常数较小,动态响应较快。文章运用磁路法和有限元法来分析计算这种永磁直线力电机的电磁推力-位移特性,两种方法下得到的结果基本一致,证明了磁路法的正确性和简单性。     

磁悬浮开关磁阻电动机转子径向偏心时的仿真

磁悬浮开关磁阻电动机结合了开关磁阻电动机和磁轴承的特点,通过电磁力控制转子径向位置。分析了磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力和旋转力的产生原理。基于开关磁阻电动机转子的四个特殊位置,利用二维有限元方法分析了转子位于中心位置与有径向偏心时的电机内部磁场,给出了磁场分布图、径向悬浮力与径向偏心矩的关系曲线、旋转力与径向偏心矩的关系曲线,为进一步描述磁悬浮开关磁阻电动机悬浮力与旋转力的模型提供了依据。     

永磁转子偏转式三自由度电机磁场和转矩特性的计算与分析

永磁转子多自由度电机可实现输出轴的多自由度运动,简化电机机械系统的结构,提高传动系统的响应速度和定位精度,是国内外电机领域的一个研究热点。该文提出了一种蝶形永磁转子偏转式三自由度电机,基于有限元法建立了该电机的三维有限元模型,对电机转子磁场的分布进行了计算和分析,并与解析模型的计算结果进行了对比验证。在此基础上,计算并分析了该电机的自转转矩和偏转转矩,并与鼓形永磁转子偏转式三自由度电机的磁场和转矩进行对比分析,结果表明蝶形永磁转子偏转式三自由度电机可增大气隙磁通密度和自转转矩的幅值,有效改善和提高偏转转矩的幅值,并增加偏转运动的范围。最后,对样机进行了测试,并将实验结果与有限元及解析模型的计算结果进行了对比验证。