组合磁极永磁发电机仿真分析与结构优化

永磁发电机具有体积小、损耗低、效率高的优点,被广泛应用于汽车领域。针对永磁发电机漏磁问题,提出一种组合磁极永磁发电机,这种永磁转子结构既能起到聚磁作用,还能优化电枢反应电动势波形、减小漏磁系数。本文首先运用ansoft有限元仿真软件对发电机结构进行优化设计,然后进行漏磁分析,最后对电机带载能力进行分析,从而达到降低电机漏磁系数、优化反电势波形、提高发电机效率的目的。     

汽车发电机磁极精锻成形三维有限元模拟和工艺优化

简述了汽车发电机磁极几种典型成形工艺。基于Abaqus通用有限元软件,应用三维刚粘塑性有限元显式算法对磁极精锻成形过程进行了模拟分析,得出了变形中材料的流动状态和等效塑性应变分布规律。根据有限元模拟分析结果对磁极精锻成形工艺参数、模具结构进行了优化设计,并进行了磁极精锻成形工艺试验。试验验证了有限元模拟分析结果,并精锻成形出合格的汽车发电机磁极产品。     

阻尼度和被测脉冲形状对冲击法测磁的积分误差的影响

一、序言冲击测磁法是用冲击检流计测量磁通改变量,从而得到被测磁性量的方法。为了用冲击检流计准确测量磁通改变量△Φ,磁通的改变必须足够快,以在测量线圈中感应出窄的感生电动势脉冲。但是,在用换向法测量材料磁性时,由于在磁化线路中有电感,在样品或磁化器中会产生涡流,感生电动势脉冲总是有一定的宽度。而检流计对于较宽的感生电动势脉冲不能进行准确的时间积分,从而降低测量△Φ的灵敏度,引起负值的“积分误差”。1953年,Харченко曾对几种电流脉冲波形下的积分误差作过计算,但其数值结果有误,又未讨论。本工作用同样方法对几种典型波形进行计算,这里给出数值结果,并作简要讨论。     

旋转式微发电机的设计与制造

为了实现旋转式微发电机对微系统的持续供电,研究了旋转式微发电机的设计、制造以及实验方法.首先,设计了具有单转子和单定子的三相、永磁同步微发电机模型.使用传统的磁路分析法得出了微发电机气隙磁密和感应电动势的表达式,确定了微发电机的主要设计参数.对模型进行有限元分析,得到了感应电动势波形.然后,利用精密加工技术加工了转子和...     

低速高效垂直轴风力发电机及其特性分析

针对低风速区风力发电机需要低风速切入问题,研究了一种低速高效的定子无铁芯轴向磁通永磁风力发电机。对影响发电机性能的关键参数对进行了归纳,提出了一种单层非重叠集中绕组和优选"切饼"型磁极组合的设计理念。确定了定子无铁芯轴向磁通永磁风力发电机性能分析参数方案。利用三维有限元发电机设计平台,对发电机的空载输出特性,交、直流负载输出特性和不同转速下的负载输出特性进行了对比研究。研究结果表明,该结构发电机的各项基本电磁参数和输出特性均能满足低速风力发电系统的特殊要求:优选的磁极结构使发电机总永磁体耗用量节约11.5%,发电机最大输出效率达87.75%;低转速范围运行时,效率维持在85%以上;不同工况下输出电能总谐波畸变率低于3%。     

用于平面磨床的电磁垫块

在采用电磁吸盘磨削工件时,由于工件的外形关系,有时候就不能把工件直接放在吸盘上,而需要使用电磁垫块。电磁垫块是用紫铜棒将磁极与隔磁条铆合而成的(图1)。垫块的磁极宽度与平面磨床电磁吸盘的磁极宽度相同。使用时,将该电磁垫块置于电磁吸盘上,注意使其磁极和电磁吸盘的磁极相对应;再把工件放在电磁垫块上,然后打开电磁吸盘的吸合开关,即可进行磨削(图2)。使用电磁垫块可以简化磨削前的准备工作,缩短辅助时间。例如,磨削冷冲模的凸模刃口就不需将它从上模座上拆下来,而可将它直接放在电磁垫     

电磁感应原理中的动生电动势与感生电动势辨析

揭示了电与磁相互联系和转化的重要规律,介绍了动生电动势、感生电动势产生的机理及计算,指出了两种感应电动势的区别及其相对性.     

感应加热新技术、新工艺在汽车制造中的应用

一、感应加热的原理及特点 1.电磁感应现象 电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流（见图1）。     

复极励磁结构电磁无心卡具

我厂自1965年以来采用电磁无心卡具,先后沿用了中心单磁极励磁结构、同心双磁极励磁结构的电磁无心卡具,发现都有一定的缺点。例如,中心单磁极励磁结构,由于磁力较弱,不能满足较大的粗磨留量的加工要求,在粗磨3516轴承内圈时,就难以胜任,此外,电磁线圈的防潮性能和供电方式也存在着一定缺点。同心双磁极励磁结构,虽然磁力比中心单磁极励磁结构有所增强,但是结构较为复杂,而且磁极部分难以淬火,加工制造较为困难。 我们遵循伟大领袖毛主席关于“人类总得不断地总结经验,有所发现,有所发明,有所创造,有所前进”的教导,几年来在生产实践的基础上,经过反复研究,于1971年制成复极励磁结构的电磁无心卡具（图1）。     

磁极组合式永磁丝杠的结构分析与优化

为改善永磁丝杠复杂的螺旋形磁极加工制造难度,对螺旋磁极结构进行改进替代。应用有限元法(Finite Element Method, FEM)对推力和转矩静特性进行仿真,证明丝杠磁极为斜环、螺母磁极为螺旋结构和丝杠磁极为螺旋结构、螺母磁极为斜环的两种永磁丝杠结构能够实现平稳传动。由于结构中仍部分存在螺旋结构,故进行实用化改进。方案一是将直环离散的若干圆弧形磁极块阶梯式组合排列;方案二是采用半斜环磁极组合结构。结果表明,后者组合磁极块数更少,在保证运动系统平稳传动的同时,具有更大的推力和转矩。同双螺旋永磁丝杠相比,推力误差和转矩误差仅分别为3.981%和0.583%,故而为替代螺旋磁极的一种较为理想的方案。此外,提出了极距比K的概念,得出K=0.3时,单位磁极产生的电磁推力和转矩最大,磁极利用率最高。在此基础上,将半斜环磁极结构采用Halbach阵列优化,峰值推力和转矩可分别提升42.3%和36.3%,且存在最优辅配比λ=0.4。     

超银焊料在铜合金压板中的工艺开发及应用

某公司从国外引进的发电机转子磁极线圈压板,采用铜锌合金(黄铜)焊接结构。为了确保焊接质量,根据其焊接性能,对焊接材料、接头力学性能进行了对比试验研究,试验结果表明:转子磁极线圈压板采用超银焊料,钎焊焊接接头性能良好,焊接工艺可行。     

电磁无心夹具磁极的改进

中小型、中大型轴承套圈的磨削加工普遍采用单磁极式电磁无心夹具,常规使用的磁极结构为整体式结构,如图1所示.     

基于基础解的电磁轴承静动特性计算方法研究

研究了电磁轴承静动特性的计算方法,定义了基于局部坐标系的电磁轴承静动特性基础解,推导了任意磁极结构的电磁轴承动力学特性与基础解之间的坐标转换关系;在此基础上提出了利用基础解计算任意磁极结构的电磁轴承静动特性的方法,该方法简捷、快速,是电磁轴承静动特性计算的一套规范化、标准化的方法。     

水轮发电机梳齿式转子磁极压装工装设计及应用

介绍一种水轮发电机梳齿式转子磁极的压装工艺及压装工装的结构形式,完成设计整套压装工装,解决了SF6300-8/2600水轮发电机梳齿式转子磁极压装工艺难题,保证了产品的装配质量。     

切向永磁同步电机空载感应电动势谐波削弱分析

针对切向永磁同步电机空载感应电动势谐波含量高会增加杂散损耗的问题,提出一种优化定子槽参数和转子极面偏心设计相结合的方法,以改善空载感应电动势波形.推导出切向永磁电机空载谐波感应电动势表达式,分析并确定了影响空载感应电动势谐波的关键结构参数,以降低空载感应电动势畸变率为优化目标,采用有限元法分析定子槽口宽度、定子槽高度和转子极面偏心距三个参数对电机空载感应电动势各奇次谐波和波形畸变率的影响规律,获得了最优参数.结果表明,优化后的电机能有效削弱空载感应电动势谐波、降低波形畸变率,同时提高气隙磁密、减小齿槽转矩,提升电机整体性能.     

兆瓦级直驱风力发电机瞬态短路有限元分析

针对兆瓦级永磁直驱风力发电机瞬间短路的情况,运用Ansoft电磁有限元分析软件对兆瓦级永磁同步风力发电机进行仿真分析。利用RMxprt模块对发电机进行快速建模,计算出绕组每相电阻值和端部漏感,再用Maxwel12D模块建立永磁同步风力发电机瞬间单相线问短路的仿真模型,得到发电机在最恶劣情况下电流和电磁转矩的波形曲线,并对结果进行综合分析,从而为大型风力发电机的优化设计及故障诊断提供必要的理论依据。     

机械电磁制动器故障机理及维修方案

1故障的内部机理 电磁制动器中主要的元件是电感线圈，也是绝大多数故障产生的根源。电感线圈的重要特征就是在电路通断瞬间，尤其是断开瞬间会产生强大的感应电动势。这种电动势通常是正常工作电压的几倍至几百倍。如此高的冲击电压不仅对电磁制动器本身有很大损害，对其后续设备也有很大影响。本文设计了一个试验电路，采用波形分析法揭示了冲击电压产生的原因。     

非接触式水轮发电机转子磁极温度动态监测系统

针对水轮发电机转子绕组线圈短路无法预警以及短路后绕组所在磁极查找困难的问题,设计了水轮发电机转子磁极温度动态监测系统.该系统采用红外非接触式测温方法对水轮发电机转子绕组每一个磁极温度进行动态监测,并以柱状图的形式显示.给出了系统测试及现场工作效果图,并进行了分析.分析结果表明,该系统能够实时监测当前转子中每个磁极的温度,对温度异常的磁极线圈位置能够及时准确定位,有效节省了故障磁极绕组的排查检修时间,提高了工作效率和经济效益.     

16极18槽分数槽绕组汽车永磁发电机设计研究

为了解决传统12极36槽的汽车永磁发电机电动势谐波含量大、绕组叠落难以提高槽满率、齿槽转矩大等问题,提出一种16极18槽分数槽绕组汽车永磁发电机。在给出分数槽集中绕组汽车发电机优点和永磁发电机的损耗模型的基础上,对比分析两种发电机的拓扑、感应电动势和关键部位的磁感应强度,并利用波托蒂铁心损耗模型计算了两种发电机的损耗。仿真结果和实验表明,16极18槽汽车永磁发电机具有更高的效率、更低的齿槽转矩和电动势谐波。     

基于试验的车用爪极发电机噪声源识别与分析

针对某型车用爪极发电机的噪声问题,基于试验对其噪声源进行了识别与分析。首先,测试了该型号4台不同结构(是否带风扇)的爪极发电机在空载和负载时的振动噪声;然后,利用阶次分析的方法识别了机械噪声、气动噪声和电磁噪声,并通过流场仿真和电磁场理论解释了气动噪声和电磁噪声产生的机理;最后,对各噪声源的贡献量进行了分析。结果表明:爪极发电机电磁力会产生6k(k=1,2,…)阶电磁噪声;冷却风扇、转子和开槽定子均会产生气动噪声;电机运行时中低转速以36阶电磁噪声为主,高转速阶段以8,10,12阶气动噪声为主;机械噪声由于其幅值较小,对总体噪声影响不大。本研究对发电机的设计和优化具有一定的指导意义。