石蜡驱动器感应加热耦合场的数值模拟

结合实验结果,应用改进的ANSYS软件,采用一维轴对称模型对石蜡热膨胀驱动器中频感应加热温度及其分布进行了数值模拟.介绍了正弦电流感应加热中电磁-热耦合分析的数学模型和分析步骤,石蜡的固-液相转变分析和玻璃有效导热系数处理.结果表明,数值模拟算法是非常有效的,模拟结果与实验测试结果具有非常好的一致性.     

基于场路耦合法的大型异步电机气隙磁场研究

电机气隙谐波磁场影响电机的转矩特性、附加损耗和振动噪声等,准确计算电机电磁场尤其是气隙磁场的分布显得尤为重要.利用ANSYS软件,基于场路耦合法,建立大型异步电机电磁场场路耦合分析模型,通过对大型异步电机的电磁场进行计算,得出样机在不同运行状态下的磁力线分布图.在此基础上,分析空载和额定运行状态时电机的气隙谐波磁场,研究电机气隙磁场谐波成分与电机开槽和电机负载的关系,为大型异步电机性能的优化提供理论依据.     

感应交流电机变频调速器自动化稳态控制技术

针对变频调速器控制电路中参数动态变化特性较强、电机稳定特性难以捕捉及固有互感关系较差问题,提出一种基于变频调速器的自动化稳态控制技术。根据电机内定子及转子的感应矩阵,建立电机内部电力参数的动态变化数学模型,计算二者间互感关系变动时对电路稳态的影响,推导互感矩阵。以变频控制器作为自动化控制应用载体,根据电路的实时数据,调节变频参数,用于反馈不稳定性信号,并采用变频控制器自动输出控制数值,建立无功补偿函数,根据功率、电压及电流值的减少量,进行定量补偿,完成感应交流电机变频调速器自动化稳态控制。实验数据表明,所提方法应用下,电压和电流分布较为规律,功率输出结果较为稳定、均衡,对电路稳定改善效果较佳。     

基于多场耦合的感应钎焊砂轮热变形分析

针对感应钎焊砂轮热变形问题,利用有限元分析方法对温度场、组织场及应力应变场三场耦合进行模拟,研究了扫描速度和钎焊温度对砂轮热变形的影响,并对组织场形貌进行了实验验证。结果表明：仿真得到的组织场结果与实验相符,冷却到室温下的组织为铁素体、珠光体及少量马氏体;扫描速度从0.25mm/s增大至2mm/s时,相变层厚度从4.3mm降低至2.6mm,残余应力从218MPa增大至657MPa,最大变形量从7μm增大到20μm;在相同扫描速度下,900℃～950℃范围内的最大变形量变化不明显。     

挤塑机直驱永磁电机温度场的计算

针对挤塑机直驱永磁电机存在的温升过高的问题,对挤塑机直驱永磁电机的计算模型、散热系数、冷却水系数、损耗计算、温度场计算等方面进行了研究。采用场路耦合协同仿真的计算方法,对变频器供电情况下电机的绕组铜耗、考虑谐波影响的铁耗,以及杂散损耗进行了研究计算,建立了三维永磁电机模型,设计了电机的水冷却系统,利用Ansys软件进行了电机的三维稳态温升计算,获得了电机整机及关键部件的温度场分布;最后进行样机的温升实验。研究结果表明,采用场路耦合方法计算电机损耗准确,采用三维稳态温度场仿真数据与样机实验数据吻合良好,求解方法正确,可为直驱电机的设计提供一定的参考。     

六相感应电机转子感应电压有限元分析与研究

针对多相电机控制模式复杂性的特点,本文提出一种新颖的控制方式:即六相感应电机梯形波相电流控制。本文主要对磁势解耦时定子、转子磁链进行了理论和有限元分析计算,并通过有限元分析计算出的磁链进一步分析计算转子感应电压。并实验测量了梯形波相电流驱动下六相感应电机转子感应电压,结果表明转子感应电压的有限元分析和实验结果是一致的。     

电机-变速器一体化系统多场耦合分析

纯电动汽车用电机-变速器一体化系统,由于其电机功率大、转速高、系统结构紧凑等特点,其发热问题较为突出,而对该系统的温度场及应力场进行准确仿真,必须考虑系统的电场、磁场、结构场和温度场间的耦合效应。基于多场耦合理论对以上各场建立耦合模型,通过对系统的损耗计算,运用载荷传递法在ANSYS软件中实现了多场耦合分析。将分析结果与实际情况进行了对比分析,验证了该模型的可行性。     

开关磁阻电机的铁损分析与计算

针对开关磁阻电机(SRM)双凸极结构引起的铁心磁场复杂和铁损计算难以实现的问题,开展了SRM铁损计算方法的研究,对电机铁损与铁心磁密正交分量之间的关系进行了分析,根据铁心损耗正交等效理论提出一种计算SRM铁损的方法—椭圆法。应用Ansoft得到一台三相12/8的SRM的铁心磁密及其分量Br、Bt,并对磁密分量作了傅里叶分解,分别以对应的谐波幅值为长轴和短轴,画出了电机铁心椭圆形谐波磁密矢量图,再结合铁损计算公式计算了铁损。为对椭圆法的精确度进行评价,采用常规谐波分解法计算电机铁损,并与椭圆法计算结果进行了比较。研究结果表明,采用椭圆法计算铁损相对常规的谐波分解法计算更加准确,采用椭圆法可以更好的为SR电机的本体设计、绝缘材料的选取、冷却系统的设计等提供依据。     

基于变频控制的步进电机驱动器设计

针对步进电机在启动和停止过程中容易失步等问题,采用变频调速结合单片机控制技术,有效地解决了上述问题,提高了系统的控制精度.重点介绍了变频调速的原理、硬件原理图及软件设计流程.实验表明效果良好.     

基于模糊神经网络系统的三相感应电机矢量控制

为实现三相感应电机稳定控制,提出了一种基于自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）的感应电机矢量控制方法。ANFIS结合了模糊逻辑的调节能力与神经网络的自适应能力,被广泛的应用到电机的参数估计、转速、转矩和磁链控制中。在分析感应电机工作原理的基础上,推导出其数学模型,在Matlab/Simulink上采用基于ANFIS的矢量控制对三相感应电机进行系统仿真,仿真结果表明,该控制策略转矩波动小,转速响应快,具有良好的动态和静态性能。     

九相感应电机与三相感应电机的性能比较

与三相电机相比,多相电机具有高可靠性,转矩脉动小,多可控自由度等优点.针对多相电机是否具有这些优势的问题,建立了多相电机的数学模型,从磁动势角度出发,深入分析比较了多相电机与三相电机的性能,并以一台九相电机为研究对象进行了有限元仿真.研究结果表明,多相电机具有较高的可靠性,并能进行非正弦供电,输出转矩提高,转矩脉动减小...     

基于场路结合的姿控飞轮驱动电机

常规的姿控飞轮驱动电机的设计只能基于经验通过重复计算得到设计参数,且无法得到最优参数。本文以磁路法和有限元法(FEM)为基础,提出以驱动电机的有效径长比为核心的姿控飞轮驱动电机的设计方法。设计磁路时,首先基于电机的等效电路建立径长比与表征电机性能的参数之间的计算模型,然后采用拉普拉斯方程的有限元法计算气隙磁通密度和电感用于精确分析电机性能。采用该方法设计了一台5Nms轮毂驱动型飞轮电机,仿真分析了电磁转矩脉动和机械特性曲线。结果显示其调节特性的理论计算值与试验值一致,电磁结构的最大设计误差为2.9%。该方法适用于姿控飞轮驱动电机的设计,且具有准确、简洁和快速的特点。     

小型非晶三相感应电机铁芯的性能

以常见的小型三相异步电机为研究对象,建立了三相异步电机模型,并用铁基非晶材料和硅钢材料分别制作了异步电机的定子铁芯,研究了非晶铁芯与硅钢铁芯的性能和特点。采用软磁交流测试系统对两种材料制成的铁芯进行了交流损耗和矫顽力的测试,测试结果显示:在相同的频率和磁感应强度下,非晶铁芯损耗仅为传统硅钢铁芯损耗的1/3左右,而其剩磁仅为传统铁芯剩磁的1/4,表明非晶铁芯的损耗和矫顽力远小于硅钢铁芯的损耗和矫顽力,且工作频率越高,二者数据差别越大,说明非晶材料较硅钢材料具有更优异的软磁性。建立了三相异步电机的有限元分析模型,对非晶合金铁芯电机和传统硅钢铁芯电机进行了有限元求解。结果显示,采用非晶定子铁芯的电机比传统采用硅钢定子铁芯的电机更加高效节能。该研究成果为深入开展铁基非晶材料在异步电机中的应用提供了参考。     

基于有限元法的轻型客车动态特性分析

阐述了模态分析基础,完成了虚拟环境中车身的模态分析。通过对车身的模态分析,获得了车身结构固有的振动特性,并找出了车身结构在动态激励时的薄弱环节。对车身结构的改进具有指导意义。     

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...     

基于SVPWM的直线电机地铁的驱动控制

地铁列车用直线感应电动机(LIM)驱动,具有转弯半径小、爬坡能力强、结构简单、体积小、维护少、运行可靠等众多优点,已经在城市轨道交通中得到了很好的应用.为进一步推广、应用直线电机地铁,介绍了一条自主设计的直线感应电动机驱动的地铁试验线.采用无线遥控控制,设计了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制系统,在实验室中进行...     

基于ANSYS的新型结构永磁直线同步电机力性能研究

直线电机因具有高速、高精和高推力体积比等优势,在数控机床、高性能IC封装制造等领域受到越来越多的关注,然而因其结构上的原因而存在推力波动、齿槽效应和端部效应,已成为目前直线电机研究领域的重点对象。针对直线电机在端部的不连续所导致的端部效应,建立了一种新的动子结构,避免了端部效应导致的推力波动,并以有限元方法对该模型进行了分析与比较。研究结果表明,该新型结构直线电机在力性能上具有推力波动小的优点,可为直线电机结构优化提供参考。     

基于主动Backstepping方法的永磁同步电动机混沌运动的控制

将主动Backstepping方法运用到永磁同步电动机的混沌系统中,则混沌系统中的任意点都可以稳定到混沌系统的目标周期轨迹中,从而达到对混沌系统的有效控制。根据永磁同步电动机的实际应用,该文设计了两个主动控制器,分别加到电动机的q-轴和d-轴。通过数字仿真表明该方法在永磁同步电动机混沌系统中应用的有效性和灵活性。     

轻型客车车身有限元建模及建模精度分析

总结了有限元建模中关键问题的处理方法。根据车身总成分及零件装配关系建立了车身三维实体模型。通过车架建模精度分析,验证了有限元建立的模型满足了工程中的需要,对车身设计具有一定的参考作用。     

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.