多盘式无铁心永磁电机参数设计与电磁仿真

当前无人机广泛采用的单层盘式电机因其定转子之间存在单边磁拉力,使得轴承寿命短且存在转矩小、过载能力差、效率低等问题。为此,设计了塑料结构多盘式无铁心永磁同步电机,其机械结构由塑料材料制成。采用多气隙结构增大转矩输出能力,无铁心结构提高效率,由塑料材料制成的电机结构具有较高的热特性和力学特性,可进一步增加转矩密度,适合无人机使用。根据无人机的实际需求,对三转子双定子MCPMM的结构参数进行设计,基于有限元方法,建立电机三维有限元模型进行电磁性能仿真。仿真结果表明:三转子双定子MCPMM在空载运行时,磁链为0.022 Wb,反电势为42.1 V;在额定运行时,额定转矩为5.3 N·m,额定输出功率为2 000 W,电机效率为89.2%,符合设计要求。

盘式无铁心永磁无刷直流电动机设计

轴向磁通电机呈扁平型,具有结构紧凑、轴向尺寸小、功率密度大等优点。对一种无铁心轴向磁通永磁无刷直流电机进行参数设计与电磁仿真。基于ANSYS Maxwell软件建立起电机有限元分析模型,分析了电机在静力场的气隙磁场分布规律以及电机各部件的受力与转矩输出情况,并在瞬态场分析了电机的空载特性和动态特性。有限元结果表明:盘式无铁心永磁无刷直流电机在空载运行时,反电势为24.5V,齿槽转矩趋于0N·m;在外接控制电路以额定负载启动,电机在20ms后,转矩可稳定于12.21N·m,转速稳定于600r/min,额定输出功率为800W,符合设计要求。

一种基于汉明矩阵和连杆邻接矩阵的运动链同构识别方法

在机械装置的创造性设计中,应淘汰同构运动链,为后续设计减少机构方案,提高机械装置的设计效率。基于汉明矩阵提出了一种新的运动链同构判别方法。首先,从连杆邻接矩阵中导出运动链汉明矩阵;接着,将汉明矩阵的平方阵与连杆邻接矩阵的立方阵求积,得到运动链积矩阵;然后,将积矩阵各行元素以降序排列得积矩阵行序列;最后,将行序列中各元素与本文中所定义的拓扑因子相乘并求总和,得出运动链的同构识别码,即IRC(Isomorphism recognition code)。同构识别码不随构件标号的改变而改变,故若运动链的同构识别码相同,则它们为同构链,否则为异构链。大量实例证明了该方法的有效性。因其简洁、高效且利于计算机执行的特点,故可以考虑将其作为同构筛选的一种新的选择。