定子无磁轭模块化轴向磁通永磁电机研究进展综述

定子无磁轭模块化(yokeless and segmented armature,YASA)轴向磁通永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、轴向结构紧凑、易于维修的优点,在电动汽车、风力发电等领域有广阔的应用前景,已有大量文献对YASA电机进行分析研究。该文基于国内外对YASA电机已开展的研究工作,介绍该类电机的典型拓扑结构,并从电机电磁特性计算方法与性能优化、损耗分析与抑制技术、温升与散热研究、齿槽转矩削弱技术、结构强度校核与制造偏差分析,以及定子铁心材料选取等方面进行综述,并对该类电机当前的应用情况进行整理。最后,基于YASA电机的研究现状,对未来研究的发展趋势进行展望。     

高频供电条件下的PCB定子盘式永磁电机绕组优化设计

PCB定子盘式永磁无铁心电机的定子采用印制电路板(printed circuit board,PCB)结构,其电机的损耗主要来源于绕组上的交流附加铜耗和直流铜耗,因此定子绕组的设计直接影响电机整体性能。针对应用在较高频率且工况稳定的PCB电机,该文提出一种新型分布式绕组。首先建立反电势、直流铜耗、交流附加铜耗和电阻的解析表达式,分析PCB电机的空载特性。其次,以提高电机的效率为目的,提出在绕组有效导体部分加入绝缘材料。对新型绕组进行优化找到最合适的导体线宽,然后根据有限元理论对比分析新型分布式绕组和已有绕组负载特性。结果表明新型绕组不仅可以降低总铜耗,提高电机效率,有效降低定子稳定温升,并且新型结构也不会影响电机输出性能。最后制作一台16极600W样机进行验证,对PCB定子盘式永磁电机设计具有一定的参考价值。     

不同工况下同步调相机定位筋磁场及感应电动势分析

随着高压直流输电系统对无功补偿设备快速响应能力和设备容量需求的不断加大,大容量新型同步调相机逐渐得到广泛应用。随着容量的增加,同步调相机端部漏磁大大增加。定位筋中的漏磁场中主要为轴向磁密分量,该磁场随着定子电流的交变呈现旋转效应,因此易在定子铁芯定位筋中产生较大的感应电动势,导致放电风险增大,从而降低同步调相机的使用寿命。本文建立了同步调相机端部的三维有限元模型,计算了同步调相机在空载、额定负载和失磁情况下定位筋中的磁密分布,并对比分析了其中的感应电动势大小,为进一步评估定位筋放电风险提供了理论基础。     

储罐罐底板漏磁检测仪的研制

在研究漏磁场原理的基础上，设计了一种罐底板漏磁检测仪。该仪器对罐底板的检测不受表面油污和其它非导磁材料影响，具有速度快、性能可靠、操作方便等特点，是全面检测整个罐底板的有效手段。     

TIG焊和PAW焊中活性剂对焊缝熔深的影响

针对常规TIG焊生产效率低、熔深小等问题，研究了TIG焊和PAW焊中应用活性剂对焊缝熔深的影响。结果表明，应用活性剂后，在同样的参数下，同传统TIG相比，活性剂能够大幅度提高不锈钢、铝合金和钛合金的焊缝熔深。对于PAW焊，熔深也有增加，但是增加的幅度不如TIG效果明显，但对焊缝成形有很好的改善。同时，活性剂对铝合金焊接背面能够起到保护作用。对于钛合金，活性剂除了增加焊缝的熔深外，还能够大幅度地消减焊缝产生的气孔。     

基于三维有限元动态模拟圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场

根据电磁场有限元分析的基础理论，对储罐底板圆柱形表面腐蚀缺陷，应用ANSYS三维有限元静态分析了圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场，得到了圆柱形表面腐蚀缺陷漏磁场的空间分布。在一定条件下，静态模拟的缺陷漏磁场受励磁结构中永磁铁磁场的影响较大，造成在永磁铁附近漏磁场分布的畸变。而动态模拟下得到的漏磁场只在缺陷附近有明显的变化，缺陷漏磁场受励磁结构中永磁铁磁场的影响很小，有利于对腐蚀缺陷的分析。     

药芯焊丝电弧焊电弧形态与熔滴过渡行为的研究

基于数码照相技术研究了CO2保护气氛下,渣系和焊接参数对药芯焊丝电弧焊（FCAW）电弧形态和熔滴过渡行为的影响。研究发现,酸性及金属芯渣系药芯焊丝在所有焊接参数下电弧扩散角相差不大,碱性渣系药芯焊丝因药芯中含大量消电离元素,大焊接参数下电弧扩散角比其它两种渣系小;金属芯药芯焊丝大焊接参数下发生“半潜弧”,可见弧长显著缩短。随着焊接参数增大,酸性,碱性,金属芯药芯焊丝均依次出现如下熔滴过渡类型;短路过渡、大滴排斥过渡、细颗粒过渡,均未发生喷射过渡。     

熔炼型药芯焊丝药粉的理化性质

熔炼型药粉是药芯焊丝药粉的一个新类型。研究表明，熔炼处理可提高药粉成分的均匀性，缩短药粉的熔化时间，降低药粉的吸湿性，减少药粉的发气量，降低药粉的氧化性和Ｓ、Ｐ含量，从而大大提高药芯焊丝的工艺力学性能。     

不平衡因子对药芯焊丝CO2气体保护焊焊缝金属韧度的影响

研究了由氮化物形成元素Al,Ti等控制的不平衡因子B对低合金药芯焊丝CO2气体保护焊缝金属韧度的作用.结果表明,在药芯具有氧化性的条件下,不平衡因子B对焊缝金属韧度的作用仍然明显.并且相比实心焊丝CO2气体保护焊而言,不平衡因子B的最佳值增大了.分析表明,药芯焊丝自身的氧化性是不平衡因子B增大的原因.在不平衡因子B由小增加到最佳值的过程中,焊缝金属组织由粒状贝氏体 板条铁素体逐渐向以夹杂物为核心的针状铁素体组织发展,由此其韧度逐渐改善;而当不平衡因子B超过最佳值较多时,过剩的氮化物形成元素进入铁素体固溶而导致脆化.     

熔剂中添加LaCl3对Mg合金显微组织与性能的影响

测试分析了含有不同量LaCl3的熔剂对Mg合金的力学性能、组织、断口形貌以及腐蚀行为的影响．结果表明，LaCl3以熔剂形式加入Mg合金中，合金内会形成粒状细小的Al10La2Mn7稀土相，该稀土相起到γ相形核核心的作用，使γ相得到细化．LaCl3可以提高合金的抗拉强度σb和延伸率δ当熔剂中含有5％的LaCl3时，σb和δ分别从161MPa和2．1％上升到最大值203MPa和4．2％．分别提高了26％和100％．之后，随着LaCl3加入量的进一步提高，在精炼过程中会造成熔剂结团，并增加Mg熔体内的夹杂，合金的力学性能反而下降．LaCl3不改变Mg合金的断裂机理，断口形貌仍为准解理断裂．研究还表明，含5％LaCl3的熔剂能明显改善Mg合金的耐蚀性，在5％Nacl溶液中腐蚀速率从1.10mg／(cm^2-d)下降到0．17mg／(cm^3-d)，降低了84％．