空压机电机性能与损耗数值计算研究

为了提高电机性能,本文对一款功率为10kW,转速为100krpm的空气压缩机的永磁电机进行了设计和分析。针对电机的设计指标,选择电机材料并计算出电机的性能和尺寸参数。对转速与电流、效率以及力矩的性能曲线来分析所选择的电机设计参数,同时利用有限元分析电机的定转子损耗。最后通过分析转子护套材料、以及转子与护套间过盈量的应力,分析过盈量范围对电机安全系数的影响。研究结果表明,采用水循环的定子,电流密度可以比普通电机偏大。同时,保护套与芯轴边缘损耗较大。     

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...     

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。     

小卫星用反作用飞轮系统设计

考虑小卫星用反作用飞轮系统小型化的要求,提出了飞轮电机体积最小时的电枢尺寸确定方法,并设计了一种定子无铁芯式反作用飞轮系统。为防止磁路饱和,将多学科优化设计方法应用于飞轮转子结构和电机磁场联合设计中,并采用外罚函数法及序列二次规划算法(SQP)组合优化策略对飞轮系统进行多目标优化设计。选取飞轮转子质量最小和电机气隙磁通密度最大为优化目标,以最大等效应力、一阶共振频率、极转动惯量、磁饱和等作为约束条件,将iSIGHT软件作为优化平台,集成有限元软件ANSYS实现了优化过程,最后依据优化结果制造出飞轮样机。优化结果表明,优化后飞轮转子质量由0.73kg减小到0.67kg,减小了8.22%,气隙磁通密度由0.376T增大到0.401T,增大了6.65%。设计的优化方法提高了飞轮设计的合理性,推动了飞轮系统的小型化研究。     

考虑转子内部温度梯度的磁-热耦合分析

当磁悬浮转子内部存在温度梯度时,转子会发生变形从而对整个磁悬浮轴承系统的可靠性及动态性能有显著的影响。为了准确计算磁悬浮转子内部的温度差异分布,提出了一种磁-热耦合(2D-3D)方法对磁悬浮转子进行热分析。通过电磁分析软件Ansoft Maxwell对交变磁通下磁悬浮轴承铁损耗进行二维有限元分析,将铁损耗以空间坐标相对应的原则映射到COMSOL的三维温度场分析中,其他损耗如铜损耗也包含在模型中。将这种方法应用在某型号磁悬浮轴承系统上,通过实验分析,计算结果与测量结果相吻合。     

一种磁悬浮平面电机多目标优化方法

在磁悬浮平面电机的设计过程中,为了实现更大的电机推力系数以及更小的电机功耗及成本,需要对电机的相关尺寸参数进行优化。在多目标优化方法的基础上提出了一种针对磁悬浮平面电机尺寸的优化方法。为了实现优化结果的精确性以及优化过程的高效性,采用高精度磁力数值模型对电机所产生磁力进行计算。该数值模型基于磁荷节点法,运用高斯积分求解磁力。在此基础上,智能优化粒子群算法被用来搜索最优的磁悬浮电机尺寸参数。通过有限元仿真软件COMSOL■和边界元软件Radia~(TM)对该优化方法及已有的磁悬浮电机优化方法进行仿真分析,验证了该优化算法的准确性和有效性。此外,通过将仿真结果与实测结果进行对比,进一步说明了该优化算法的可靠性和可行性。     

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。     

用于小卫星姿态控制的磁悬浮电机设计

磁悬浮电机是近年来在普通电机基础上发展起来的一种新型结构电机,它利用同一组线圈来实现电机的旋转和转子的悬浮,因此这种电机具有体积小、结构简单、无接触、寿命长等优点.介绍的轴向磁悬浮电机采用的结构是转子悬浮在两个盘式定子之间,转子的轴向位移和转速主动控制,其他的自由度采用被动控制,因此相对于径向磁悬浮电机来说这种结构更紧凑、控制更简单,因此非常适用于对体积和力矩要求严格的航空领域.介绍了一种用于小卫星姿态控制的微型磁悬浮电机的设计方法.这种电机的两个主要参数是轴向悬浮力和电机的转矩,为了对其进行优化,采用三维有限元软件对电机进行了仿真计算.     

开式通风冷却磁悬浮高速永磁电机设计及性能分析

本文以一台24 000r/min、130k W的开式通风冷却的磁悬浮高速永磁电机为例,对定转子关键部分的设计、计算进行了详述;在此基础上,建立了电机的有限元计算模型,对空载、负载以及短路状态的电磁性能进行了计算;并对电机的定子铁耗和铜耗、转子涡流损耗以及高速状态的转子与空气的摩擦损耗进行了分析和计算;建立电机的温度场和流体场的三维耦合模型,应用有限体积法计算了电机各部位负载状况下的温度分布情况;最后制造和测试了一台样机,结果表明设计的准确性。     

高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构的优化设计

针对一种高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构,论述其优化设计方法,以达到提高储能密度的目标。运用有限元理论建立轮毂结构模型,以拓扑结构优化、材料优选与形状优化的方法对其进行优化。结果表明,在满足强度、一阶弹性共振频率、极转动惯量、几何尺寸、形状和控制系统等多学科约束条件下,轮毂的储能密度比设计方案提高了7.6%。该优化方法提高了转子的设计效率,对飞轮的高速储能有重要意义。     

磁悬浮转子系统耦合特性测试方法及测试台的设计

磁悬浮转子系统中，根据磁力轴承工作原理，径向磁力轴承内存在力耦合、磁耦合；径向磁力轴承之间存在力耦合、力矩耦合。这些耦合现象对磁悬浮转子系统的结构设计、系统建模和控制系统的设计都有影响。在对磁悬浮转子系统耦合特性研究的基础上，提出了磁悬浮转子系统耦合特性测试的实验方法。并且提出了相应测试实验台的设计方案。     

飞轮储能系统中高速电机转子的分析设计

为解决表贴式永磁电机在高速场合下运行的问题,针对高速发电/电动机的转子设计,对转子强度与转子涡流损耗两个问题进行了研究,对一台应用于飞轮储能系统中80 kW表贴式高速永磁无刷直流电机,使用解析法研究了过盈量、保护套筒厚度与转子机械性能之间的关系,开展了定子槽口宽度、气隙长度、护套厚度等参数对转子涡流损耗的影响,得出了减小定子槽口宽度、增加气隙长度、减小护套厚度可以降低涡流损耗的结论。在保证强度的前提下,进行正交分析,得出了一套可以降低转子损耗,提高材料利用率的优化的定转子方案。使用有限元法对方案进行了验证。研究结果表明,该转子设计合理可靠,可以满足设计要求。     

复式谷物清选机风扇转子故障及其解决方案研究

论文以复式谷物清选机风扇转子的工况为基础，分析了其常见的故障，并从设计、加工、制造等环节提出了可能的致因，针对相关的致因，以计算机辅助设计及虚拟分析为平台，提出了解决方案，确定的相关的技术指标，为工程技术人员在复式谷物清选机关键部件的技改，提供了相应的思路。     

XSP800收排线机的结构分析与疲劳分析

在收排线机的设计计算中,以往都是基于经典力学和经验公式,其计算精度难以保证。利用有限元软件ANSYS对收排线机机架进行结构静力分析、模态分析和疲劳分析,得出了机架结构在多工况下的应力、应变云图,固有频率与振型,以及疲劳寿命。从静强度,动强度和疲劳寿命3个方面对机架设计方案进行评价,验证了原始结构的合理性。有限元分析结果为结构的进一步改进和优化提供了参考。     

基于吸振原理的轮边驱动电动车垂向振动负效应的抑制

针对轮边驱动电动车非簧载质量引起车辆垂向振动负效应,提出了一种在车轮转向节上加装动力吸振器的方案,并建立了数学模型;根据某轮边驱动电动车参数,对吸振器参数进行了优化设计.结果表明,优化后的悬架性能较优化前有明显提高.     

具有较大气隙的锥形螺旋血泵磁悬浮结构的设计与分析

提出了一种新型具有较大气隙的永磁体磁悬浮锥形螺旋血泵,介绍了永磁体磁悬浮血泵的基本结构.通过电磁场分析软件ANSYS建立永磁体血泵磁场模型,并对其内部磁场分布、前后导轮的轴向和径向悬浮力,以及转子的径向和轴向悬浮力进行了计算和分析.为锥形螺旋磁悬浮血泵的设计提供了理论依据.     

链条固定装置的结构设计

链条固定装置是锚杆钻机的重要装置,论文是针对现用结构的缺陷进行的改型设计。文章根据现用装置的破坏形式分析了其结构问题,提出了三种可供选择的结构形式,并分析了这些结构的优缺点,确定了后续设计的关键点。通过对这些备选结构进行结构比较和强度分析。最终选择了一种可以使用的结构形式。     

基于MCSA和SVM的异步电机转子故障诊断

本文提出一种基于电机电流信号频谱分析和支持向量机的异步电机转子故障诊断方法，该方法可以利用支持向量机对电机电流频谱信号的特征信息和故障模式进行关联。对电机定子电流采样后，其信号经FFT变换后提取故障特征量作为支持向量机的输入，基于1对1算法构造了感应电机转子故障多类分类器。实验结果表明，该方法具有很好的分类和泛化能力，可以提高电机故障诊断的准确性。     

数控落地铣镗床滑座的模态分析及优化

车床床身是整台机床的基础和支架,其振动和刚度影响着零件的加工精度。利用SolidWorks建模,并运用ANSYS Workbench进行数控落地铣镗床滑座的前6阶模态分析,得到滑座的固有频率、振型及动态特征;在保证车床静刚度的前提下,提出3种优化方案,对优化前后的模型进行对比分析,找出最优方案,为车床的设计提供新的思路和方法。     

BKX-I型并联运动机床的实验模态分析及灵敏度分析

在对BKX-I型并联运动机床进行实验模态分析的基础上,获得了机床在典型位姿下的低阶固有频率、振型、阻尼比,同时通过对机床系统进行灵敏度分析确定其薄弱环节,并提出提高并联运动机床动态特性的具体措施,为并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了有效的方法。