基于ANSYS的永磁直流牵引电机接触有限元分析

通过Pro-Engineer建立了永磁直流牵引电机结构的三维模型,在ANSYS仿真环境下,对永磁直流牵引电机装配体结构进行了非线性接触有限元分析,确定了在不同螺栓预紧力的作用下,牵引电机前后端盖的应力分布状况,为电机前后端盖结构的设计与优化提供依据,同时,在结构实际装配过程中利用动态应变仪,对电机前后端盖局部关键区域进行了应力应变测定,实验和数值计算结果对比表明,所进行的非线性的接触分析是可靠的。     

自启动式高速永磁磁滞电机转子强度分析

为解决自启动式高速永磁磁滞电机转子因磁滞力矩不足出现的转子打滑问题,提出两种新的“磁滞柱+永磁环”转子结构。为保证两种结构在高速运转的工况下能够安全运行,须对转子进行强度校核。基于厚壁圆筒理论分别对两种新型结构转子推导了各部分的位移场和应力场,采用有限元方法验证了解析计算的准确性,并对两种结构各部分的应力及位移进行对比分析。在额定功率为10 kW、额定转速为120×10³ r/min的工况下,两类转子在切向和轴向的应力差值较大,主要发生在磁滞柱材料部分,3层转子受拉,4层转子受压,两类转子各部分的位移变化均在合理范围之内。4层转子结构在启动过程中,敏感配合处应力满足强度使用条件,因此,碳纤维保护套对磁滞柱部分可以起到一定的保护作用,改变了3层结构中原有的磁滞柱与永磁环的应力状态,证明了该结构的可行性及有效性,为自启动转子的设计与优化提供了合理的理论依据。     

基于ANSYS动车组用异步牵引电机转子的有限元分析

复杂的动车组用异步牵引电机转子实际工作时,为保证其转速能限制在安全界限内,有必要研究该电机转子的振型及临界转速,以便于实际生产的合理控制。鉴于ANSYS有求解精度高、分析速度快等优点,本文采用基于软件ANSYS的有限元分析法,建立有限元模型计算电机转子的固有频率及相应的临界转速,并把这些数据和DyRoBeS仿真结果做一个对比,以验证ANSYS分析结果的实效性。最后把电机转子的固有频率、临界转速和其相应的工作频率、工作转速加以比较,得出电机在实际运行中,一般不会发生共振情况的振型。     

超高速永磁电机转子机械强度的实验研究

在超高速永磁电机运行时,电机中的永磁体会因难以承受巨大的离心力而破损。为了解决这一问题,基于1台超高速永磁电机,对电机转子的机械强度进行了仿真分析和实验研究。首先,基于1台超高速永磁电机,对其进行了应力有限元仿真,分析了护套厚度、过盈量、温度、旋转速度对转子应力的影响程度及其灵敏性;然后,基于上述分析结果获得了高机械强度转子的设计方案,并对不同运行工况下的超高速电机转子的应力进行了校核;最后,加工出了1台额定功率为7 kW、额定转速为150 000 r/min的超高速永磁电机,并对其进行了机械强度运行实验和空载特性测试。实验测试结果表明：永磁体应力在不同工况下均表现为压应力,其最大值为109 MPa,安全系数大于6,尚有较高的裕量;而护套应力的最大值为967 MPa,安全系数大于2,说明与永磁体相比,护套更易达到极限机械强度;同时,样机测试的空载反电势为362 V,与计算值的吻合度在98%以上,且该转子在超速运行数小时后,未见任何损坏。研究结果表明：所设计的电机转子具有高可靠性,可以满足电机超高速运行的需要。     

一轻型皮卡车用外转子永磁同步轮毂电机的结构设计与优化

以现有某原型车为基础,设计一款结构简易、可靠耐用、维护便捷的轮毂电机.根据基本动力需求设计适配电机,给出外转子轮毂电机的总体设计方案,并对外壳进行强度分析.采用Motorcad软件对其设计尺寸及整体电磁结构进行场计算,并对初步仿真转矩结果进行优化,以降低电机振动和回转不均匀度,提高电机效率和输出性能.最终优化结果符合设...     

基于ANSYS的接触弹簧有限元分析

在对接触问题分析的基础上,利用ANSYS软件的接触分析能力,对弹簧卡头压进卡座的力学过程进行了分析。首先根据已知数据对结构建模,然后通过加载、求解等步骤读取载荷子步的计算结果及变形形状,最终得出水平位移以及竖直位移和压下位移的关系曲线图,并对结果进行了分析。     

基于ANSYS的接触热阻的有限元分析

利用ANSYS对Mosfet功率管和散热片的接触热阻进行有限元分析,提出了一种表面粗糙度的模拟方法,对接触热阻的主要影响因素-表面粗糙度进行了深入的仿真分析研究,得出了接触热阻与粗糙度各因素的关系,并对其他影响接触热阻的因素进行了分析。     

高速磁悬浮永磁电机多物理场分析及转子损耗优化

为提高高速磁悬浮永磁电机的综合性能,得到最优的设计参数,针对一台30kW,48 000rpm的磁悬浮电机进行了电磁场、转子动力学以及转子强度分析,提出一种基于多物理场分析结果的电机尺寸优化方法。使用ANSYS以及ANSOFT对电机进行建模和有限元分析,并用ISIGHT软件进行集成优化设计。以转子损耗最小为优化目标,电机几何尺寸为设计变量,在优化过程中考虑尺寸变化对电机转子模态以及强度的影响,以尺寸、电机电磁性能、力学性能等为约束条件。经过优化后,电机的转子损耗减小16.7%,其余性能均符合设计要求。根据优化设计结果加工了样机并进行电机对拖与温升实验,结果证明了优化设计的合理性,验证了本文提出方法的正确性。     

有限元方法在膨胀节强度分析中的应用

本文采用有限元方法分析了膨胀节的结构强度,并借助于ANSYS软件较好地解决了处于塑性状态下的多层膨胀节层间的接触问题,本文的计算结果表明,GB16749-1997标准给出的膨胀节结构可以满足强度要求,但在设计时还要考虑膨胀节的疲劳问题。     

U型无铁芯永磁直线电机样机设计与有限元分析

针对传统设计方法的盲目性、高成本、周期长的问题.通过设计一种应用于大行程精密定位台中的U型无铁芯永磁直线电机(PMLM),探讨了一种新的设计方法.在分析其定子磁路和动子绕组结构特点的基础上,初步设计了电机参数.采用Maxwell 2DTransient求解器模块对电机特性进行分析,得到了电机空载反电动势、电机磁链、定位力特性和电磁推力.通过理论设计和有限元分析相结合的方法,设计制造了一台实验样机,并进行了相关实验.实验结果表明,电机的重复定位精度达2 μm;加速度能在0.08x内达到14 m/s2,在不同速度下的反向电动势成线性关系且与理论分析的吻合.研究结果表明,样机达到了设计要求,验证了设计方法的可行性.     

离心力作用下电机转子强度接触有限元分析

永磁同步电机高转速运行时,在离心力作用下,转子与内嵌磁钢呈现非线性接触状态。介绍了此类非线性接触问题的有限元求解方法。以某分数槽集中绕组永磁同步电机转子与磁钢的接触分析为例,应用Ansys软件建立了三维有限元模型,对高速旋转工况下转子与磁钢的接触情况进行三维有限元分析,得出了应力和变形结果。结果表明该转子结构可满足电机设计转速时的机械强度要求。     

一种新型永磁直线同步电机绕组的有限元分析

直线电机由旋转电机演变而来,本文针对直线电机自身的特点,提出直线电机绕组的新型排列方式,并用Ansoft Maxwell 12进行了有限元分析模拟,实验验证了这种排列方式的可行性和可靠性.     

基于ANSYS的盘式永磁同步电动机转子的结构分析

盘式永磁同步电动机的转子是盘式永磁电动机的重要部件,它直接影响着电机的可靠性及功率密度。运用ANSYS有限元分析软件对转子盘体的应力和变形分布规律进行了分析研究,为转子结构的优化设计提供了依据,对提高盘式永磁电动机的功率密度具有重要意义。     

永磁同步电机在电梯系统中的应用分析

重点介绍了永磁同步电机在电梯驱动系统中引发的重大技术革新与技术优势,通过对永磁同步电动机在智能化、安全化、节能化曳引系统中的作用的分析,说明了永磁同步电动机在技术方面所具备的明显技术优势,指出其在电梯设计和应用中起到的重要现实意义。     

永磁同步电机转子起始位置检测新方法

针对目前永磁同步电机(PMSM)起始位置检测方法存在依赖精确的电流检测电路或需要复杂的建模和计算等问题,提出了一种永磁同步电机起始位置的新型检测方法.该方法在电机加电启动时按一定顺序给电机施加24个特殊空间矢量,使电机转子在较短时间内产生微小抖动,通过判断抖动的方向来推算此时电机的转子位置,该方法具有简单易实现的优点....     

旋转直线永磁电动机有限元仿真

设计一种可以同时实现旋转运动和直线运动的新型两自由度永磁电动机,给出轴向绕组和径向绕组的分布示意图,描述旋转磁场的形成和直线(轴向)运动原理.具体介绍设计中所使用的永磁材料和铁心材料.使用ANSYS建立电动机的有限元模型,给出有限元基本参数,具体描述前处理、材料定义、网格划分和边界条件的设定.仿真结果表明,这种两自由度永磁电动机的设计是可行的.     

Fuzzy-PID多模态控制器在永磁同步电机中的应用

传统的永磁同步电机矢量控制系统采用比例积分（PI）速度控制器,其动态响应性能比较差。针对这一问题,设计了一种基于Fuzzy—PID的多模态自适应控制器,作为永磁同步电机矢量调控系统的速度调节器。这种控制器可以利用模糊逻辑处理不确定信息,对速度控制器的输出进行实时校正。仿真结果表明：利用该控制器建立的矢量控制系统不仅结构简单,而且具有良好的动、静态特性。     

隔离体法在有限元接触分析中的应用

这里针对施加初始预紧力时超高压密封容器有限元整体接触计算不收敛的情况,给出一种近似的计算思路—隔离体法。运用此方法,建立了该容器密封接触计算的等效隔离体模型,并运用有限元软件对该模型进行了计算,同时利用密封线比压判断准则对计算结果进行等效判断。经工程试验验证,计算结果合理,表明该近似方法的有效性。