高速磁悬浮电机的发热与冷却研究

针对高速磁悬浮电机发热严重的问题,采用有限元方法建立了电机定子发热模型,并且分析了材料对电机铁心损耗的影响。考虑转子表面的摩擦,计算出电机转子风摩擦损耗。针对谐波电流引起的转子涡流损耗在高速磁悬浮电机中会引起转子很高的温升的问题,研究了一种计算高速磁悬浮电机转子涡流损耗的解析计算方法。针对转子涡流损耗的问题,采用了一种加感抗器减小谐波涡流损耗从而降低温度的有效方法。实验结果表明,加感抗器能有效减小谐波电流、降低电机温度。     

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。     

高速永磁电机设计技术

分析高速永磁电机设计的相关因素,探讨永磁电机设计技术、损耗以及各种性能的影响因素。     

高速永磁电机综合设计与分析

高速永磁电动机以其优越的性能被广泛应用于航空航天、精密制造、能源等领域中。但高速永磁电机应用过程中却受电磁、机械、温升等多种物理场因素制约。因此,非晶合金材料角度出发,采用多物理场研究设计方法,分析研究内置高速永磁电机转子应受力状况、轴承支撑刚度对转子系统临界转速影响以及高速非晶合金永磁电机损耗分布特点,并通过仿真试验对研究假设进行实证分析,希望能够为我国高速永磁电机综合设计奠定良好理论支持和实证依据。     

磁悬浮永磁电机的结构设计与分析

介绍了磁悬浮永磁电机的工作原理,并设计了磁悬浮永磁电机的总体结构以及各部分结构,然后依据相关资料设定了磁轴承整体结构的参数,并通过相关理论公式计算得到磁轴承的相关尺寸。利用ANSYS软件对电机磁轴承部分进行计算,通过分析结果中的磁力线分布、磁感应强度和气隙磁场情况,再对结构进行优化设计。     

高速永磁电机设计技术探讨

本文梳理了高速永磁电机存在的技术问题,从定转子结构与材料、轴承结构以及降低噪音三个方面入手,对高速永磁电机的设计技术进行综述,对高速永磁电机的相关设计工作提供有益的参考借鉴。     

浅谈高速永磁电机设计与分析技术

随着科学技术的不断发展,我国精密制造行业得到快速发展,高速永磁电机的应用也越来越广泛。通过对前人研究成果的分析,对高速永磁电机的设计技术进行阐述,然后对其分析技术进行研究,从而保障高速永磁电机高效运行。     

空气悬浮高速永磁电机系列化设计及发展趋势

本文介绍了空气悬浮鼓风机高速电机在轴承-轴系一体化设计、电磁约束及机械限制、热管理等方面的特殊关键问题。高速永磁电机的优化开始朝着多样化,生态化的设计方向发展。     

刮板输送机用防爆高速永磁电机的设计分析

针对当前永磁电机存在的问题进行分析,设计分析了一种应用于刮板输送机的防爆高速永磁电机。详细探究该永磁电机的结构及工作原理,阐述了具体的设计技术方案,并对应用效果进行了分析。     

某永磁电机冷却风机优化设计

针对某永磁电机冷却风机功耗大的问题,进行了风机优化设计的研究。首先对原机进行参数化建模,按照几何特征将设计变量分为4个特征组,将叶型通过5个控制点样条曲线化,借助几何约束调整叶型;通过CFX软件采用雷诺平均N-S方程求解风机流场得到原型机的气动性能参数,与试验结果进行验证对比;在此基础上,通过循环迭代法与响应面法联合优化的方式依次优化4组参数,最后将全参数进行响应面法二次拟合,最终确定了风机的最优组合方案。结果表明,优化后的风机在额定流量下,风机静压提高了10%,全压效率提高了6.7%,风机性能整体显著提高;叶轮进出气得到明显改善,流道内流场更加流畅,所提出的优化方法可为离心风机的优化改进设计提供参考。     

高功率密度磁悬浮高速电机支承设计及其磁场仿真

高功率密度电机具有体积小、转速高等特点,被广泛运用于涡轮发动机、飞轮储能等领域。为追求更小的体积和更高效的功率输出,将具有高转速、高效率优点的磁悬浮轴承作为电机的支承系统,可有效地提高电机的转速和功率密度,提升其工作性能。针对高功率密度磁悬浮高速电机,设计电机的支承结构,并对其进行磁场仿真,最后对设计的可行性进行总结。     

国内首台超高速磁悬浮永磁电机研制成功

<正>近日,依托于北京航空航天大学建设的"北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心"在高速电机研制方面获得重要突破,成功研制出国内首台30kW超高速磁悬浮永磁电机。该工程中心攻克了磁悬浮高速电机总体结构设计、三自由度永磁偏置混合磁轴承设计、超高速磁轴承转子系     

高速永磁电机特点与设计方法的探究

本文以高速永磁电机为探究对象,介绍了高速永磁电机的特点,阐述了电机的转子设计和定子设计,重点探究了高速永磁电机场路结合设计方法,给出了高速永磁电机设计与分析过程,并利用有限元法确定磁路计算中的主要系数,通过试验验证方法的正确性,对高速永磁电机设计具有一定的指导意义。     

磁悬浮控制力矩陀螺高速电机绕组涡流损耗计算及热分析

为了更准确地预测磁悬浮控制力矩陀螺中高速电机工作时的温升,需要计算电机绕组涡流损耗和对陀螺进行热分析。本文以最大角动量200 N·m·s,额定转速12 000 r/min的磁悬浮控制力矩陀螺为研究对象,首先分析了电机绕组涡流产生原理,采用了一种解析法和有限元法结合的方法,推导并计算了高速电机绕组涡流损耗。然后,建立了陀螺三维有限元模型,在已知陀螺各部件损耗的基础上进行了热分析,得到了温度仿真分布。最后,设计了陀螺样机温升实验进行验证。仿真分析得知高速电机定子温度最高,定子绕组温度为40.3℃。温升实验测得电机定子温度为41.6℃,与理论值误差为3.1%。这相比未考虑绕组涡流损耗时的热分析,精度提高了3.7%。考虑了绕组涡流损耗的热分析预测温升更加准确,这对于优化磁悬浮控制力矩陀螺的热设计有重要意义。     

高速精密电主轴用永磁同步电动机的设计及性能分析

在变频异步电主轴(外径尺寸为120 mm)的基础上,设计了一款相同规格电主轴用永磁同步电动机,着重分析了它的反电动势特性、电感特性和恒转矩特性。其次,基于转子结构的两个重要参数即极靴宽度和磁桥高度,对电动机的齿槽转矩进行了优化分析。最后,通过比较异步电主轴和同步电主轴的功率和电磁损耗特性,揭示了同步电主轴的优势所在。     

磁悬浮高速电机转子低频振动机理及补偿方法

在实际工业应用中,磁悬浮电机转子时常出现与转速无关的低频振动。针对该问题,从数学模型及外部激励两个层面对该低频振动进行了分析,结果表明磁悬浮电机转子的低频振动由闭环控制系统的固有频率决定,且该振动会在噪声的激励下被激发。研究了基于扩展状态观测器的振动补偿策略,并提出了引入扩展状态观测器后控制系统稳定性的判据方法。通过仿真与试验对提出的振动补偿策略进行了验证。结果表明：在同样白噪声激励下,加入补偿器后转子最大振动量较单独使用PID控制时下降约21%;在30 000 r/min转速下,补偿器的作用更为明显,转子最大振动量减少了26.6%。     

磁悬浮高速列车造型设计

正设计说明:磁悬浮列车造型模仿猎豹高速奔跑的特点,并将其进行设计提炼,造型上体现新颖性,车身上运用了太阳能板等材料,使列车更加节能环保。     

高速永磁电机转子护套过盈配合量计算及应力分析

高速永磁电机的永磁体抗拉强度很小,不能承受转子高速旋转产生的离心力,因此需要一个过盈配合的高强度防护套对永磁体进行保护。主要分析了转子护套和永磁体间过盈配合量及应力的计算方法,对一台额定转速60 000 r/mim的高速永磁电机,计算了过盈量的值以及护套和永磁体的应力,并根据计算的过盈量采用ANSYS Workbench12.1分析了护套和永磁体的应力。结果表明,理论计算值与ANSYS的仿真结果接近,能够满足高速下保护永磁体的要求。     

某新型高速永磁电机结构分析及临界转速计算

针对高速永磁电机的设计特点,就某新型高速永磁电机的结构特征进行重点论述,在设计该电机的定子腔结构时,用倾斜槽替代了传统用的平槽,采用理论分析和有限元方法相结合的手段对该电机的结构进行了分析,磁场分析结果显示,采用倾斜槽结构有效地减少了系统的漏磁,整个磁路设计合理;在采用过盈装配工艺进行结合的护套和永磁体在静止和高速状态下都能保持适当的界面压力,实现转子护套对永磁体的有效保护;通过其物理模型计算得到转子系统只有一个较低的临界转速。结果表明该类型高速永磁电机结构合理,安全可靠,且在高速运转过程中很快跨越较低的临界转速,升速过程运转平稳。     

高速表贴式永磁电机转子强度分析

随着科学技术飞速发展,永磁电机也正不断完善与改进。与传统电动机相比,永磁电动机具有结构简单、体积小、重量轻、损耗小、效率高以及功率因数高等优势,主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位准确的高性能伺服传动系统和直流电机中。而高速永磁电机也存在永磁体无法承受离心力引起的拉应力、转子温度分度不均等缺点,因此对永磁电机转子强度进行有效分析研究,改善机器应用性非常重要。基于机械强度设计、电磁设计以及转子动力学设计等理论知识,采用有限元法计算方法,经过相关研究试验,设计一种基于多物理场耦合高速永磁电机转子优化设计方法。