高功率密度水冷永磁同步电机热分析

针对稳态及瞬态两种情况对水冷永磁同步电机进行了温度场模拟分析。稳态温度场分析结果显示,定子绕组的热阻最大,是影响散热效果最关键的因素;电机温度最高点在绕组端部,有必要采用强化端部散热措施。瞬态温度场分析表明,高功率密度电机短时大过载运行时,水冷系统对绕组局部瞬时温升的影响不显著。     

大型汽轮发电机端部绕组电动力三维有限元分析

为研究不同工况(故障)下大型汽轮发电机端部绕组电动力,首先建立了其三维有限元数值分析的数学模型;然后采用ANSYS商用软件,对不同运行工况下某600 MW大型汽轮发电机端部绕组电动力进行了计算和分析;最后,得出了具有一定工程指导价值的结论.研究结果表明,该研究为进一步进行电机优化设计奠定了基础.     

电动汽车分裂绕组电机的转矩转速特性

为利用分箱电池的结构离散性构建电动汽车低压驱动系统,提出了分裂绕组电机的概念,并以分数槽集中绕组无刷直流电机为例,阐述了电机绕组的拆分原理及方法。通过对一个虚拟分数槽集中绕组无刷直流电机的仿真分析,初步展示了分裂绕组电机的实用性。确认了当转矩转速特性相同时,分裂绕组电机各次绕组电源电压之和高于惯常绕组电机的电源电压。     

绕组形状及模具设计中关键技术问题的探讨

分析了软绕组端部的形状,比较了扁铜线端部的孤长、角度的两种算法,并介绍了转子扁线一头弯与两头弯的不同,以及同级数可调绕线模的原理及其应用,这些方法对电机线圈的设计起到了很好的指导作用,有助于提高电机产品质量.     

开关磁阻电机调速系统综述

开关磁阻电机调速系统是由开关磁阻电机、功率变换器、控制装置、角位移传感器和驱动电路5部分安装在一起的一种新型机电一体化调速装置,它的效率在很宽的调速范围内可大于87%,电机结构十分独特,转子上无绕组或永磁体定子为集中绕组,其绕组安装容易,端部短而牢固,比传统的直流电动机、同步电动机和异步电动机都简单,制造和维修十分方便。同时,开关磁阻电机控制方便,可以四象限运行,具有结构简单、体积小、质量轻、工作可靠、控制方便的优点,其性能和经济指标优于普通的异步电动机调速系统。     

硬绕组电动机定子成型线圈复形模端部结构改进

本文分析了硬绕组电机端部复形所需工艺装备复形模.介绍了复形模的工作原理并对其进行改进.改进后的模具提高工作效率.     

基于观测器的感应电机故障检测方法及应用

定子绕组和转子绕组的故障是导致感应电机失效的主要原因之一,实时监测电机运行状况不仅可以提高电机运行的可靠性,而且可以避免不必要的经济损失,因此及时而有效地检测感应电机绕组故障是完全有必要的.首先对感应电机定子绕组和转子绕组的故障特性进行分析,并对其故障进行了建模,然后利用感应电机d-q坐标系的状态空间数学模型,提出了一种鲁棒观测器的设计方法,该方法不仅对未知输入扰动具有良好的鲁棒性,而且对绕组故障具有很高的灵敏度,最后对模拟的绕组故障进行了实验,结果证实该方法是正确有效的.同时该方法的提出对实际工程应用也具有一定的参考价值.     

关于电机槽外端部绕组整体变形过大的研究计算

针对某电机在实际工程运行中出现的槽外端部绕组整体变形过大的问题,分析考虑工程中可能存在的实际情况,采用MSC.Patran分别建立相应的模型,利用MSC.Nastran进行有限元仿真计算.另外,还针对有限元模型本身,进行模型合理性分析研究.最后得到相关因素对端部绕组变形影响程度的定量分析,为该型电机的进一步改进提供参考.     

异步电机绕组切换暂态过程分析与实验平台设计

针对变绕组异步电机绕组结构与普通异步电机的差异性,为反映绕组切换的暂态过程,并为电机控制系统和绕组切换电路设计提供参考,提出了一种新的变绕组异步电机的建模方法。通过对电机绕组切换前后的两套绕组分别进行了独立分析,列写了电压与磁链方程,得到了电机统一状态方程表达式,并对其进行了仿真分析。在此基础上,设计并搭建了变绕组异步电机的实验平台,通过选取合适的绕组切换电路参数,减小了绕组的切换时产生的电压尖峰,实现了平滑切换。实验结果表明,所设计的实验平台可以实现电机绕组的平滑切换,可有效抑制切换时产生的冲击;该建模方法是有效的。     

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。     

开绕组电机控制系统的共模电压抑制方法研究

为解决单电源供电开绕组交流电机驱动系统存在的共模电压问题,分析了开绕组交流电机驱动系统与常规交流电机驱动系统共模电压的关系,给出了开绕组交流电机端的共模电压表达式,分别针对开绕组交流电机在常规直接转矩控制（DTC）和简化空间矢量调制直接转矩控制（SSVM—DTC）算法下的共模电压抑制问题,提出了电压空间矢量的选取方法,优化了两种控制策略。针对DTC,利用两个逆变器中4组不同空间电压矢量所产生的共模电压为零的特性,选取合适的组合以抑制共模电压;针对SSVM—DTC,将电机端给定电压空间电压矢量分解为两个幅值相等、相位与给定电压矢量互差30。的新电压空间矢量,以达到合成电压空间矢量共模电压为零的目的。仿真结果表明,共模电压的最大幅值会减小至接近于零,远小于原先的幅值,验证了该控制策略的有效性和可行性。     

基于ANSYS电机定子绕组热模型等效方法的分析研究

根据电机绕组实际分布规律,建立了电机绕组两种等效模型,同时运用ANSYS有限元分析软件分别对该两种等效模型进行温升分析研究,并通过温升实验研究来得出两种等效模型中较为合理的绕组热模型。该绕组模型等效方法的得出为永磁电机有限元分析模型合理性建立有一定的参考意义。     

电动机绕组热模型等效方法的分析研究

根据两种不同简化方法分别建立电动机绕组的热模型,通过运用有限元分析软件ansys对两种简化等效热模型分别进行温升分析研究,并通过电动机绕组温升实验研究来比较出较为合理的电机绕组等效热模型。该绕组热模型等效方法的得出提高了电机有限元分析精度,对电机有限元分析计算有一定的参考意义。     

直流电机电枢绕组弯折装置设计与应用

电枢绕组是电机的关键零部件之一,其质量控制是电机再制造的难点。直流电机电枢绕组多采用人工弯折扁铜线方法安装连接,由于电枢绕组材料具有一定的强度,造成手工劳动强度大,弯折的尺寸统一性难以保证,易使整个电枢绕组整体布线不规范,影响转子的动平衡性。为此,设计制作一种直流电机电枢绕组弯折装置,利用两个夹模产生相互夹角,实现电枢绕组端部弯折并确保弯折角度的可控性。经过实际操作运用和优化证明,可达到预期目的,为同类装置的设计提供了借鉴。     

高速永磁同步发电机3种结构对比研究

高速永磁同步发电机传统结构是转子永磁体径向励磁分布绕组结构,在此基础上研究了其它两种结构：Halbach阵列励磁分布绕组结构磁密分布曲线、反电势曲线、相电流曲线等发电机特性;仿真结果为高速永磁同步发电机的进一步优化和径向励磁环形绕组结构.利用场路耦合有限元法分析了3种结构下的电机空载和负载特性,得到气隙设计提供了理论参考.     

绕线机新型数控系统控制模式的研究

电机绕组是电机的重要部件,绕组的好坏直接影响到电机的可靠性和运行性能.绕线控制是微电机生产的关键技术.本文就转子绕线机数控系统的控制模式进行了研究,设计了一种PLC和MNC为一体的新型数控系统,该系统能满足智能全自动转子绕线机的控制要求.     

大型汽轮发电机定子绕组端部电磁力解析计算

为了研究汽轮发电机运行时定子绕组端部承受的电磁力,根据电磁场的基本理论,推导了汽轮发电机定子端部区域电磁场以及绕组所受电磁力的计算公式,利用镜像法建立了定子绕组端部电磁场的数学模型.通过解析计算,分别得到了定子绕组端部在稳态运行和短路运行条件下所受电磁力的分布情况,并对计算结果进行了详细分析.分析结果显示,该解析计算具有一定的实际应用价值.     

永磁型电主轴多频率振动的主动控制

为了有效抑制由砂轮质量不平衡及外部干扰引起的永磁型电主轴转子系统砂轮端的多频率成分振动,在无轴承永磁电机径向磁悬浮力产生原理的基础上,提出了一种基于最小方差快捷分块(FBLMS)的自适应滤波的永磁型双绕组电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制方案。首先研究了双绕组永磁型电主轴结构及工作原理和径向控制力的模型,借助有限元法建立了永磁型电主轴柔性转子系统的动力学模型,分析了控制电流的不同成分对永磁体涡流损耗及电机定子铁损的影响,设计了永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动的主动控制系统,结果表明,提出的永磁型电主轴柔性转子系统砂轮端多频率成分振动控制方案具有明显的控制效果。     

低压散绕变频电机绝缘薄弱点定位方法研究

根据 IEC 相关标准,采用重复脉冲和正弦电压测定变频电机绝缘系统 PDIV,是评估低压散绕变频电机绝缘性能的关键 手段。 然而,现行 IEC 标准难以识别定子绕组绝缘薄弱点。 对此,联合重复脉冲和正弦 PDIV 离线测试技术,提出定位变频电 机绝缘薄弱点的“三步法”:首先采用重复脉冲电压测定电机匝间绝缘 PDIV;然后利用正弦电压测定相间及主绝缘 PDIV,并与 匝间 PDIV 对比,确定电机绝缘薄弱点;最后通过测试电机在不同接地方式下的 PDIV,可定位绝缘薄弱点是否位于定子绕组首 端。 另外,通过定子绕组电压分布仿真、3 个商用电机薄弱点识别及电机寿命实验,综合验证了上述方法的可行性。 此研究可 实现变频电机绝缘薄弱点的有效定位,提升电机绝缘潜在风险诊断效率。     

Design and analysis of two three-phase windings of automotive generator

为提高汽车发电机的绕组性能,以96槽16极爪极电机定子绕组为例,分析和设计了一种由两组三相波绕组构成的定子绕组.通过Ansoft有限元分析软件,对该绕组通入三相对称电流产生的气隙磁场和总谐波畸变率值(THD)进行了计算分析,并与传统三相波绕组的整距和短距接法的结果进行了比较.分析比较结果表明,采用该方法生成的三相定子绕组产生的磁场波形和谐波含量都满足设计要求.按该设计方案生产的汽车发电机绕组实物图验证了该设计方法能满足大功率和结构紧凑的要求.