潜油直驱圆筒形直线永磁同步电动机开发

该文基于潜油直驱应用,对圆筒形直线永磁同步电动机进行研究开发。采用模块化叠片定子铁心结构、轴向充磁磁体结构及9槽/10极电机单元组成电机样机,采用动密封型式满足实际恶劣工作环境的密封要求。通过电磁场分析设计小型工程样机,并进行了样机制作和试验,试验表明,样机电机具有高出力、高运行效率特点,能够满足实际工程需要,为实际工程样机的设计制作打下基础。

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它涉及一种直线电机。它包含机壳，轴，电枢铁心，隔磁环，配置在各相电枢铁心上并位于两大极之间的环形的电枢绕组，非电枢铁心，该电机为非电枢铁心可动式结构，非电枢铁心为圆筒形并套装在轴上，

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机

一种圆筒形永磁磁阻式直线电机，它涉及一种直线电机。它包含机壳、轴、电枢铁心、隔磁环、配置在各相电枢铁心上并位于两大极之间的环形的电枢绕组、非电枢铁心。该电机为非电枢铁心可动式结构，非电枢铁心为圆筒形并套装在轴上，电枢铁心为圆筒形，电枢铁心的外圆面与机壳的内表面紧密配合。

潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算

针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题,建立了圆筒形永磁直线电机模型,分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因.采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场,利用麦克斯韦张量定理推导出空载下圆筒形永磁直线电机的结构参数和偏心参数与单边磁拉力的关系,并根据推导结果计算出电机单边磁拉力.结果表明,该解析方法具有一定的正确性和准确性.

不同铁心材料在圆筒形永磁同步直线电动机中的对比研究

以传统叠装硅钢片为初级铁心的圆筒形永磁同步直线电机存在诸多不足,因其结构复杂不易加工制造,且磁场在初级铁心轭部与硅钢片叠压方向垂直,造成涡流损耗较大。因此本文提出以一种新型的软磁复合材料(SMCs)替代传统叠装硅钢片初级铁心的圆筒形永磁同步直线电机。首先建立了基于传统叠装硅钢片和软磁复合材料两种初级铁心材料的圆筒形永磁同步直线电机的二维有限元仿真模型,对两种结构电机仿真所得到的气隙磁场和空载反电势进行对比,并对电机带额定负载的运行性能进行了分析。仿真分析结果表明,两种电机的气隙磁场和空载反电势以及电机的带负载能力基本一致,以SMCs作为铁心的新型电机性能没有降低,因此用SMCs代替硅钢片制造该电机的初级铁心是可行的。

风致涡激共振对永磁直线发电机电磁特性的影响

基于风致涡激共振无叶片风力机的需要,研制了一台圆筒形永磁直线发电机,对其在匀速状态下的空载特性、负载特性进行了仿真分析,验证了该永磁直线发电机的可行性。采用反正切函数和正弦函数的乘积逼近发电机次级在共振时的运动轨迹,给出了输出电压的表达式,并探讨了发电机在不同风速和振幅下的电磁特性。结果表明,发电机在捕能柱共振区间(锁频区间)下能获得最大的电压、输出功率和效率,且随着次级运动振幅的增大,发电机的电压、输出功率和效率均增大,当其振幅倍数大于1后,发电机效率的增幅变缓。该结论可为无叶片风力发电机的研发提供指导。

12 kV真空断路器永磁直线电机操动机构特性分析

为解决12 kV真空断路器(Vacuum Circuit Breaker,VCB)传统操动机构和旋转电机操动机构结构复杂、可靠性低、动作分散性大以及有槽直线电机操动机构定位力引起推力脉动、振动、噪声及速度控制退化等而导致其难以精确分、合闸的问题,提出无槽圆筒形永磁直线同步电机操动机构。根据12 kV真空断路器分、合闸特性要求,对无槽圆筒形永磁直线同步电机(Slotless Tubular Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,STPMLSM)的结构和参数进行设计,推导出其数学模型。利用有限元法对该电机操动机构的静、动态特性进行仿真分析,得到启动过程中电磁推力与时间的关系,分合闸过程中断路器动触头行程与时间、速度与时间的关系。结果表明:所设计的电机操动机构结构参数能够满足断路器分合闸特性要求,且推力波动得到有效抑制,为各电压等级断路器采用此类电机操动机构提供可靠依据。

潜油永磁直线同步电机优化设计

陆地油田深井采油需求越来越多。深井需使用加厚套管,井下尺寸较小,同时更深的油井采油需要更大的举升力,使用传统系列潜油直线电机存在两个问题,尺寸紧张、推力不足,潜油直线电机急需优化设计,以满足新的采油需求。首先分析了潜油永磁直线同步电机的结构与性能的关联性,找出了主要的结构变量。然后通过有限元分析了结构变量对电机性能的影响,并综合筛选出优化方案。最后通过制作样机,搭建试验平台,验证了优化方案。潜油永磁直线同步电机优化方案性能满足了油田采油的新需求。