新型冷却结构超高精度平面电机定子温度场分析

根据超高精度平面电机温升指标和运行特点,采用一种新型的双层直接水冷结构形成热绝缘,减少热量的扩散。根据计算流体力学理论,对试验样机的定子部件建立数学模型,运用ANSYS Workbench软件中FLUENT模块对平面电机定子流固耦合传热模型进行仿真计算,得到不同水冷结构和不同工况下冷却液的流场、定子部件的温度场分布。将耦合场计算结果与实测结果进行对比分析,确定定子部件局部热点、温度传感器的安放位置和不同工况下冷却液的流量。研究结果为平面电机的结构、驱动器和冷却系统的优化设计提供了理论依据。     

基于数字化虚拟电机硬件在环实时仿真测试

提出了一种基于数字化虚拟电机闭环控制的半实物仿真测试平台。为了更精确地模拟内置式永磁同步电机(IPMSM)宽调速、高转矩的运行特性,基于现场可编程门阵列(FPGA),构建一种考虑电感饱和效应的IPMSM硬件在环(HIL)数字化电机仿真平台。利用有限元计算及Verilog语言编程,建立IPMSM及逆变器模型,整个系统的仿真步长为1μs,逼近真实工况。控制器方面使用与Simulink无缝连接的快速控制原型,对数字化电机采用传统的最大转矩电流比(MTPA)与弱磁控制相结合的控制策略。得到了数字化电机闭环控制的试验波形,讨论了电感饱和效应对传统定参数模型控制效果的影响,体现了这种半实物仿真测试平台作为一种测试控制器算法的可行性和优越性。     

高密度车用永磁电机流固耦合传热仿真分析

为了准确分析高密度车用永磁电机的温升,解决流固交界面传热系数难以确定的困难,采用流固耦合仿真法,对电机热场进行仿真分析;并提出等效绝缘层法,以有效考虑电机槽绝缘、槽楔、导线绝缘及槽内空气隙对电机温升的影响。对一台48槽8极的车用永磁电机样机,在额定运行工况下,运用ANSYSWorkbench软件中FLUENT模块仿真分析了其热场并对样机进行了温升试验。试验数据与仿真数据吻合较好,验证了该仿真分析方法的有效性和准确性。     

车用电机系统磁阻式旋变转子设计与分析

介绍了车用电机系统磁阻式旋变的工作原理及转子凸极分析设计方法。该方法可快速地进行转子凸极形状设计,并在此基础上借助有限元进行旋变磁场的精确计算、误差分析以及转子凸极尺寸的精确修正。样机的试验结果验证了该设计方法的有效性。     

电动汽车用高性能直驱轮毂电机研制

直驱轮毂电机因其作为分布式驱动电动汽车一种动力构型的诸多优点而广受关注。然而轮毂电机技术要求高,且多物理域深度强耦合,设计及制造难度大,我国尚无比肩国际的高性能轮毂电机标杆产品。对标国际一流产品,提出采用机、电、热、磁多物理域联合设计的方法应用于直驱轮毂电机的设计,结合拼块铁心工艺、一体注塑混合绝缘骨架技术、精密排绕线技术、高导热灌封胶及一体化灌封工艺、轻量化结构等先进制造工艺技术研制了一款高性能直驱轮毂电机。该电机的转矩密度和功率密度分别达到了21.3 N·m/kg和2.2 kW/kg,基本接近国际一流水平,验证了所提方法及相关技术的有效性。     

基于格林函数的永磁同步电机瞬态温度计算方法

提出了一种基于格林函数的水冷式永磁同步电机瞬态温度场半解析计算的方法。它利用有限元法求解热传导方程局部某一点或者部件的响应函数,然后通过解析公式求得它们的瞬态温升。该方法兼备了有限元仿真的准确性和解析法的快速性。还考虑了电机不同工况对响应函数的影响。以一台48槽8极的水冷式永磁同步电机为例,分别将格林函数法计算结果与有限元仿真结果、试验数据进行比较,吻合度较好,从而验证了该方法的有效性。     

计及高次谐波影响的高密度永磁同步电机铁耗计算

在经典Bertotti三项式常系数铁耗计算模型的基础上,基于谐波分析原理,引入涡流损耗、磁滞损耗和附加损耗补偿系数,提出了一种计及高次谐波影响的高密度永磁同步电机(PMSM)铁耗计算模型。该模型中的补偿系数均随磁密幅值、频率和畸变率变化,能较好地反映基波及谐波磁场对铁耗的影响。为了验证该模型的有效性及准确性,以48槽/8极内转子和36槽/48极外转子两台PMSM为研究对象,将模型的计算值、有限元仿真结果和试验数据进行对比分析。结果表明,铁耗计算模型有较高的精度,特别适用于磁密幅值与频率变化范围大的场合。     

海上双馈风电机组开路故障容错重构技术

为了降低海上风电场的度电成本,避免可及性差导致的维护困难,提出一种海上双馈风电机组开路故障的容错方法。首先,根据开路故障的位置特点给出不同的硬件重构方案。然后,针对转子侧变流器单相开路故障,优化故障后的三相四开关变频器调制信号,同时加入直流电压偏差,补偿故障引起的直流电容电压波动。仿真与实验结果表明,发生单相开路故障后,通过软、硬件容错技术可实现无冗余配置下的非备份式容错运行,提高机组的可用率。     

上海市市区供电局季节性负荷分析

从上海市市区供电范围内电力负荷变化趋势、季节怀负荷变化的来源以及气温对季节性负荷的影响等方面,系统地分析了该供电范围内１９９２￣１９９８年期间季节性负荷的特征。通过分析可以发现,近７年来,上海市市区供电内的季节性负荷正在急剧增大,季节性负荷问题已经成为供电局必须解决的紧迫课题。     

南黄海盆地南五凹陷中-新生界油气资源潜力及勘探方向

南黄海盆地自油气勘探工作以来,尚未取得油气商业发现。对南五凹陷烃源岩及资源潜力认识还不足,有利区带及勘探方向还认识不清。针对该问题,该文利用新钻井资料及周边区域地质资料,对南五凹陷烃源岩有机质丰度、成熟度等烃源指标进行系统评价,利用TSM盆地模拟开展油气资源潜力分析,优选有利勘探区带,明确重点区带成藏条件及关键要素。研究发现南五凹陷古新统阜宁组为主力烃源岩,为受海侵影响的偏咸水湖相沉积,发育中等-好程度低熟-成熟烃源岩,干酪根类型以Ⅱ₂型为主。落实凹陷资源规模2.26×10⁸ t,研究区北部斜坡内带近生烃中心,是油气输导优势指向区,为最有利勘探区带,构造脊为油气富集带,研究成果对下步在南五凹陷勘探具有重要的理论指导意义。