屏蔽电机屏蔽损耗与电机性能的计算与分析

根据电磁感应定律得到计算定子屏蔽套损耗二维涡流场有限元表达式,建立了工程涡流场的数学模型,采用有限元方法并结合端电压收敛条件对定子屏蔽套内的涡流损耗进行计算分析.通过与传统解析算法所得结果及有关实验数据进行比较,验证了有限元方法在计算损耗中的准确性.利用所得方法,对采用不同尺寸和不同材料时的屏蔽套损耗进行了计算分析,从而得出损耗随屏蔽套尺寸与材料特性变化的规律.同时,计算了定子屏蔽套尺寸改变时电机性能变化,研究涡流损耗对电机性能的影响,找出其间规律.所得计算方法和规律可对屏蔽电机的设计与制造以及整机的优化设计起到作用.

输电线路在线监测通信网络的设计与改进

输电线路在线监测通信网络作为智能电网的关键组成部分,直接影响在线监测技术运行的可靠性和安全性。结合输电线路在线监测数据传输系统建设的具体需求和现有通信网络存在的问题,设计了4种适用于输电线路状态监测的通信网络及其数据传输系统,并结合实际线路进行分析。通过输电线路的在线监测应用效果可知,4种在线监测通信网络设计方案运行稳定,同时保证了数据传输的安全性。提出了4种通信网络的改进措施,给出了不同线路类型最优的在线监测通信网络设计方案。为输电线路在线监测中通信网络的设计提供一定的参考。

多线棒不完全换位定子绕组环流损耗的分析计算

不完全换位是工程上最常见的电机定子绕组换位方式,准确计算定子绕组环流损耗以确定绕组的换位角度是电机绕组设计中的关键问题。现有计算环流损耗的漏感电势法仅适用于计算一层绕组由一根线棒组成的电机,该文提出一种计算多线棒电机定子绕组环流损耗的改进漏感电势法。以一台核电用多线棒主泵电机为例,采用改进漏感电势法计算了空载工况下定子绕组所有股线的环流和环流损耗,并通过与真机试验数据对比,证明了改进漏感电势法的正确性;得到了当采用不同换位角度时上层绕组每根股线环流和环流损耗的分布规律并得到了最佳换位角度。

大型潜水电机混合偏心时转子副临界振动的研究

大型潜水电机转子在运行过程中,由于不平衡电磁拉力和特殊环境的影响,气隙激振力频率接近转子固有频率,且转子副临界转速临近额定转速,引发转子副临界振动,危及电机安全运行,甚至引发工程事故。本文引用工程电磁场理论,建立了混合偏心转子的计算模型,推导出大型潜水电机定转子间气隙电磁力,并在此基础上,结合傅里叶谐波分解理论,得出电磁激振力频率与转子固有频率的关系。最后采用解析—有限元的混合方法,分别建立三维定转子应力模型,得出定转子形变。建立二维有限元电磁场分析模型,探讨转子副临界转速与额定转速、偏心度、潜水深度、时间的关系。研究结果为电机的更可靠投入运行提供一定理论基础,且为大型潜水电机的故障诊断提供了一定的参考依据。

屏蔽电机的磁场与屏蔽层损耗的解析计算

分析了屏蔽电机磁场的特点，建立了似稳场的数学模型，用解析法求出了屏蔽电机的磁场分布，进而计算出屏蔽层的涡流损耗，并通过实验验证了解析方法的可行性．

屏蔽电机定子温度场的数值计算与分析

以一台15kW屏蔽电机为例,根据其结构特点建立了定子绕组散下线时新的温度场计算模型,给出了屏蔽夹层通水时的屏蔽套表面散热系数。在此基础上建立了电机槽部和端部模型,进而确定了温度场计算的二维和三维计算模型。通过把温度场数值计算的结果与实测数据相对比,验证了所建模型的合理性,为小型屏蔽电机的温度场计算提供帮助。通过对屏蔽电机二维和三维的温度场计算,研究了温度在轴向、周向分布规律,为该类电机的优化设计提供了参考。

MEMS器件平板运动空气阻尼研究

针对微电子机械系统中平行板间的气膜阻尼问题,通过将平板沿垂直方向的位移运动方程展开为傅里叶级数,得到了微平面机构所受的空气阻尼力和阻尼系数的解析公式。结果表明,空气阻尼系数近似与两平板间气隙厚度的三次方成反比。通过对微加速度开关质量块工作时所受的空气阻尼进行仿真分析,得出该开关的阻尼系数在工作过程中为变阻尼的结论,并分析了空气阻尼系数对于开关性能的影响。

考虑边缘效应和磁饱和影响的闭口槽潜水电机卡特系数计算新方法(英文)

针对闭口槽潜水电机卡特系数的计算提出了一种等效开口槽的新方法。分析卡特系数计算的两种解析法,包括传统解析法和改进解析法,并将解析法计算结果与有限元法计算结果进行对比,以寻求适合开口槽电机卡特系数的最优方法。由于槽磁桥高度饱和,本文首次提出用开口槽等效闭口槽的卡特系数计算新思路,在考虑边缘效应和磁饱和影响下,采用磁导等效法和几何等效法对不同闭口槽型电机模型的卡特系数进行了等效计算,并采用有限元法对等效开口槽法的结果进行了验证。

塑封电机定子焊接技术

塑封电机体积小、噪声低、效率高、重量轻、绝缘性能好、适应于大规模生产。大规模生产的关键技术之一是两半定子的half面连接技术。比较了国内外电机厂家所采用的几种half面连接方法,指出用焊接实现塑封电机的定子连接最为可靠和经济,最易满足塑封电机多种苛刻指标的方法。着重介绍了Half面焊接工艺。

基于激光测距法的煤矿采空区输电线路杆塔沉降在线监测

针对煤矿采空区的输电杆塔易发生沉降事故且监测困难的问题,采用激光测距法对煤矿采空区输电线路杆塔沉降进行在线监测。该系统利用激光测距传感器获取与固定安装的激光测距标靶之间距离,通过几何公式计算后获得输电杆塔4个塔腿沉降值。相较于传统的输电线路杆塔沉降监测方法,设计的监测系统能够将杆塔塔腿沉降值量化,误差小于2 mm,能够运用在煤矿采空区输电杆塔沉降值的监测,为煤矿采空区输电杆塔健康安全稳定运行提供有力保障。

MEMS微平面构件的空气阻尼效应研究

对垂直于衬底表面运动的微平面构件产生的空气挤压阻尼进行研究。从非线性修正雷诺方程出发,计入稀薄气体效应,建立微平面空气挤压理论模型,用有限差分法进行求解。研究揭示了在谐振挤压运动周期内挤压膜的性能变化。研究发现,气体稀薄效应必须在理论分析模型中计入,否则,将高估空气阻尼的影响。微构件平面尺寸增大将增大挤压阻尼力,且阻尼力的增大速度大于微构件面积的增大速度。谐振频率的提高将显著增强空气阻尼效应。

潜油电机温升计算特点及表面散热系数计算

潜油电机的结构和使用条件特殊，其散热过程十分复杂，本文根据流体散热理论，提出了冷却介质的确定，各种情况下表面散热系数的计算和实用的温升计算方法，并经实验验证，表明其准确性。

电动自行车用开关磁阻电动机及控制器设计

本文结合作者研制实践 。

新型磁力传动潜水电动机

介绍一种新型磁力传动潜水电动机,该电机集成了磁力传动密封装置和感应电动机,用密封隔套取代传统的机械密封,将动密封转化为静密封,彻底地解决潜水电机的渗水问题。同时还分析了磁力传动的优点和电机的结构特点、磁力传动器的工作原理、受力分析及磁转矩计算,对类似电机设计具有参考价值。

军用电子整机设备防水性能快速检测技术研究

针对军用电子整机设备进行淋雨或浸渍试验时间长、进水位置定位难等问题,分析了采用气容性检测试验代替淋雨或浸渍试验方法的可行性,研究了气密性检测技术的应用现状,对比分析了各种气密性检测技术的优缺点。结合本单位整机设备的特点,开展了采用压差法进行设备防水检测的应用研究,在两型小尺寸产品中成功应用后,针对1U和2U设备的气密性检测,提出了流水线式大尺寸整机设备气密性检测装置。

潜水电机的结构与设计特点

潜水电机为各种类型的潜水泵配套,与泵构成一体,长期潜入各种水质的污水中运行.恶劣的工作环境,决定了其密封结构与常规电机具有较大的不同.介绍了该种电机的结构以及定、转子的设计方法,提出了加强电机密封和在线监控的一些改进措施.利用这些措施研制了数十台电机产品,经长时间的运行考核,证明所研制的产品结构合理、密封及监控措施安全可靠.因此所提出的设计方法正确,可用于该种电机的电磁与结构设计.

真空干泵驱动用电机转子热问题对比分析

针对真空干泵驱动用电机运行过程中转子热量不易散出,使热量通过转轴传导至轴承引起轴承抱死的问题,以3.0 kW驱动电机为例,分别设计了异步电机(IM)、永磁同步电机(PMSM)和双凸极永磁电机(DSPM)3种方案。在保证3种电机外形尺寸、功率等级和额定转速相同的前提下确定了结构和电磁方案。同时,基于相同的冷却条件分别对3种电机关键部件进行了温度场和应力场仿真。分析结果表明,在额定运行时双凸极永磁电机的转子温升更低,其轴承热形变量最小,能够有效降低电机运行中轴承抱死的风险,更有利于真空干泵机组的长时间稳定运行。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(三):实用等效电路及其参数的推导

以笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM)二维多层电磁场模型为基础,首先将电机转子侧等效电路按照不同媒质、不同结构分为多个并联支路,对各支路的等效电路参数进行电磁场解析求解;其次,利用磁路解析法对各个支路之间的耦合互感进行详细的解析推导,以评估各支路间的耦合情况;然后,对各支路阻抗及互感抗参数进行分析对比,以期简化得到适用于CSRIM正常负载工况下运行性能计算的实用等效电路;最后,将分析所得的实用等效电路及其参数应用于一台模拟样机性能分析。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(二):二维多层电磁场模型及其解析计算

对于笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM),由于其转子结构的复杂性,关于其参数及运行性能的计算方法还较为简陋。该文将二维多层电磁场理论引入到CSRIM电磁场解析计算中,并建立具有N层各向异性媒质的CSRIM通用电磁场解析模型。然后,利用坡印廷矢量及波阻抗法计算得到了电机转子反映到定子绕组侧的等效阻抗参数并对其表达式进行简化。最后,将所得的CSRIM转子等效阻抗参数表达式应用于一台模拟样机的转子等效参数计算上,并与传统参数计算法以及有限元计算结果进行对比验证。

真空泵用定子永磁型与转子永磁型电机热性能对比

针对真空泵用驱动电机在额定运行过程中转子热膨胀积累导致轴承抱死的工程问题,根据实际真空泵驱动工况要求,设计了1台磁通切换永磁同步电机(FSPMSM)。利用有限元软件,分析对比了具有相同技术要求的FSPMSM,表贴式永磁同步电机(SPMSM)和内置式永磁同步电机(IPMSM)的电磁场、温度场及热应力场。综合分析了上述3种电机的性能差异,研究表明:FSPMSM的转子温升、轴承热形变等均优于2台转子永磁型电机。验证了FSPMSM相比于传统转子永磁型电机能更好地减小运行时的转子损耗与温升,为永磁电机拓扑结构的选择和新产品研发提供了科学的参考依据。