高功率密度电机冷却系统研究

针对高功率密度电机在特殊工况下冷却系统的运行特点进行了研究。采用有限元分析软件针对优化后电机冷却系统的流场、压力场和温度场进行了计算分析,并对分析结果进行了验证,我们发现优化后的冷却系统与普通的冷却系统的风路结构形式相比,冷却效果更加优异,电机内部的温度分布更加均匀,可有效的延长电机的使用寿命。通过对高功率密度电机的冷却系统的优化设计研究,为该型特种电机的研发提供了有效的技术支撑。

防爆型高功率密度电机温度场与流体场综合计算

根据对防爆型高功率密度电机额定运行状态的分析,建立其传热数学物理模型。通过电机气隙流体场计算给出了气隙换热面的表面散热系数,借此用有限元法对电机温度场进行了模拟;模拟结果与实验结果对比,两者能够很好地吻合,说明该传热模型可以真实有效地反映实际传热过程。根据计算结果分析电机的温度场分布规律,找出额定工作时温升最大的位置作为监控点,其结果可以为电机热控制的优化提供理论依据。

高功率密度电机研制的关键技术及其在风洞实验中的应用研究

结合飞机模型带动力以及螺旋桨风洞实验技术要求，同时根据西北工业大学翼型研究中心在研制高功率密度电机过程中的经验，探讨并解决了在电机设计和应用过程中的一系列关键技术问题：电机尺寸小、高功率密度、高效冷却装置、高品质供电电源以及能量回馈问题等。

高转矩密度电机温度场分析及冷却系统优化

针对电动客车用高转矩密度电机具有体积小、转矩大并且冷却结构水温高的特点,建立电机温度场仿真模型,设定了模型的仿真边界,对电机持续运行工况的稳态温度场和短时运行工况的瞬态温度场进行仿真分析,仿真结果显示该电机的温升满足设计要求,可以可靠运行。同时,对该电机冷却系统进行了研究和优化,结果表明,圆周螺旋水路结构的散热效果最好,可结合电机实际情况从工艺的角度来优化选择。

高功率密度电机混合型散热技术综述

随着电机系统向高功率密度、高过载能力和高速小型化等方向发展,电机损耗与温升持续增加,严重影响了电机的运行效率、可靠性和寿命。单一的基础型散热系统已不能满足高功率密度电机的冷却需求,融合多种散热方式的混合型高效率散热系统逐渐成为当前抑制电机温升和提升电机运行稳定性的重要技术手段。本文首先介绍风冷和液冷两种基础型散热系统的优缺点和适用范围,然后指出单一散热系统的局限性,从而指出采用混合型散热技术的必要性。按照减小热阻的不同方式对混合型散热系统进行分类,对比分析不同混合型散热技术在高功率密度电机中的应用效果,给出高功率密度电机混合散热方法的设计指南。最后对高功率密度电机混合型散热系统的发展趋势进行预测与展望。

电动汽车用高功率密度电机关键技术初探

高功率密度电机是电动汽车中的关键组件之一,对于电动汽车的性能和质量有着至关重要的影响。高功率密度电机的运行特点,高功率密度电机的电磁设计、机械工艺与冷却方式。

无缝内衣机密度电机的精确控制研究

现代科学技术的发展迅速,特别是嵌入式控制领域,技术越来越先进,成本越来越低廉,这使得微处理器和自动控制技术广泛应用到各个行业和领域。我国纺织行业正处于升级换代的关键时期,自动化程度更高的纺织设备市场巨大。无缝内衣机就是切合这一需求的典型代表,市场前景广阔,国内外针对无缝内衣机的研究也进行得如火如荼。目前国外无缝内衣机技术先进,且不断有创新机型面市,国内也有多家企业和科研机构在不断探索最新的控制技术。结合自身开发经验,探讨在研究新型无缝内衣机控制系统过程中遇到的密度电机精确控制问题,提出了一种基于嵌入式微处理器的解决方案,并详细介绍了驱动方案在硬件和软件设计方面的难点以及解决方法。

高能量密度电机水冷系统设计与选用

通过对高能量密度电机三种水冷系统:周向水流冷却系统、轴向水流冷却系统、螺旋水流冷却系统的特点分别进行分析比较,对选用哪种水冷系统给出参考意见。

一种航空用高功率密度电机控制系统仿真分析

作为多电飞机技术的重要支撑,机电系统未来将大规模采用大功率电驱动技术,因而其已成为当前的研究热点。现以多电直升机为技术背景,搭建了一种航空用高功率密度电机控制系统仿真模型,结合直升机尾桨驱动应用场景,进行了全面的仿真分析,结果表明,大功率电驱动技术能够满足直升机驱动需求。

电动汽车应用高功率密度电机的关键技术

当前电动汽车所使用的高功率密度电机相较一般电机而言具有更强劲的性能,但性能的提升也随着带来一些问题,这就需要对高功率密度电机中关键技术的完善与合理应用来保证满足其性能的各项要求。文章主要对高密度电机设计中的技术要求以及相关关键技术进行了探讨,希望使更多人对高功率密度电机关键技术的研究给予重视。

基于高密度潜油电机温升优化及试验分析

针对高密度潜油电机的冷却方式、运行环境及散热原理,热量等效热路法分析了电机不同部位损耗分布情况,通过给出电机各主要部件换热系数、导热系数的计算方法,理论分析了电机不同部位的温度变化规律。基于有限元仿真,深入的分析了电机固定损耗-铁耗,并由影响铁耗大小的各部磁密,提出了试验样机可以进一步优化磁路设计的依据及方案。分析了国标GB/T16750—2015中温升试验电阻法试验过程及原理,并依照此方法试验了一台高密度YQY114-80HP潜油电机。并提出了在断电后温升增加现象时,国标中外推法的不足之处,并提出了改进方法。

航空电推进电机多层波浪形拓扑及散热设计方法

针对航空电推进电机的散热问题,提出一种基于多层波浪形散热拓扑的航空电推进电机高效散热设计方法。航空电推进电机采用多层波浪形散热拓扑,建立电机等效热网络模型,确定等效热阻、对流换热系数等重要参数,完成电机温度精确计算,并通过CFD仿真验证所建立电机等效热网络模型的准确性和有效性。以此为基础,对比分析传统散热翅和多层波浪形散热拓扑对电机功率密度的影响。基于多层波浪形散热拓扑的等效热网络模型,采用遗传学习粒子群优化(GL-PSO)算法,完成航空电推进电机高效散热优化设计。优化结果表明:相比于原始方案,优化方案的机壳质量减轻15.1%,整个电机的功率密度提升0.06 kW/kg。

涵道风扇电机强迫风冷散热结构设计与实验

针对涵道风扇电机的轻量化高效散热需求,提出基于涵道风扇内部流场的强迫风冷散热方法,设计了肋片高度为3 mm、6 mm、9 mm和12 mm的四种风冷散热结构,应用工程估算和CFD方法对不同风速下散热效果进行对比分析,搭建实验平台开展地面试验验证。结果表明,在桨毂上增加散热肋片能够有效提高散热效率,壁面温升可降低至无肋片模型的74%、55%、44%、35%;对于轴向风冷,肋片能显著强化散热,但是存在温度不均的问题。工程估算和CFD方法对电机的带肋表面风冷散热分析有较好的精度,可用于涵道风扇电机的温升预示,为涵道风扇推进系统的使用提供依据。根据分析结果提出了高功率密度电机强化散热的研究方向。

多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算

为了有效解决电机温升不易准确计算的难题,该文首先提出基于多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算理念,详细论述温升计算的流程。基于热传导理论,论文导出槽内绕组等效导热系数的计算方法,有效地考虑了漆包线绝缘层、浸渍漆和微孔对电机温升的影响。以一台48槽/8极高密度永磁电机样机为例,基于多领域协同仿真的计算方法,精确计算样机的铁耗、计及集肤效应的交流绕组铜耗,以及永磁体的涡流损耗和电机内的温度场。最后,进行样机的温升试验,温度场计算值与试验结果基本吻合,验证了基于多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算方法的准确性和有效性。

集肤效应对高密度永磁电机温升的影响

针对高密度永磁电机铜耗和温升难以精确计算的问题,依据电磁场的基本理论,导出电阻增加系数的表达式,分析电阻增加系数与电导率、频率和导线尺寸之间的关系。用Ansoft有限元软件,仿真分析电机槽内电流密度分布不均匀现象和三种绕组选用方案对交流电阻值的影响。基于流固耦合方法,用AnsysFluent有限元软件,仿真分析考虑集肤效应影响的三种绕组设计方案的电机温升值。仿真结果表明,合理的选取绕组线径和并绕根数可以有效抑制交流绕组的集肤效应,降低电机温升。样机试验结果和仿真计算数据比较吻合,验证了仿真分析方法的正确性和可行性。

VVVF变频器驱动高功率密度异步电机的电源谐波研究

为了探讨电源谐波对VVVF变频器驱动高功率密度异步电机运行性能的影响,采用异步电机的谐波等效电路法分析了谐波对电机损耗和转矩的影响,建立了变频器驱动高功率密度异步电机的系统模型,给出了不同电源下电机损耗和转矩的仿真结果及电机和变频电源最佳匹配的方法。仿真结果表明,电源谐波加剧电机发热,降低电机的带载能力和功率密度。

高功率密度高压电机定子调同心度的工艺改进

定子调同心度是吊入式定子结构高功率密度电机的关键制造工艺,不同调整方法的调整效果、耗费的人工都不相同。鉴于此,分析了气隙调整法、同心度调整法调整定子同心度工艺的缺点,介绍了利用激光跟踪仪调整定子同心度的具体方法,通过相关分析确认基于激光跟踪仪的3D视图评价法是定子调同心度的最佳工艺。

大功率密度舰船推进电机的隔振系统设计

针对新型舰船大功率密度推进电机低频隔振系统有限元实体建模计算代价大、结构尺寸不定等难题,以某新型推进电机隔振系统设计校核为背景,通过在有限元软件中建立隔振系统简化模型,分析了系统模态、船舶不同姿态下、主机不同工况下轴系对中校核。分析结果与理论模型的对比结果证明:基于有限元简化模型的船舶主机隔振系统研究方法简便可行,可为复杂隔振系统的设计及理论分析提供一种新的建模方法。

高密度永磁同步电机永磁体失磁特征量分析

针对工业机器人用高密度永磁同步电机转子永磁体存在不可逆的失磁风险,以一款8极36槽工业机器人用永磁同步电机永磁体为例对失磁故障进行了研究。采用时步有限元法分析了永磁电机不同程度失磁状态下电磁场的变化,运用傅里叶级数谐波分解理论得到电机气隙磁场以及电流谐波含量;给出了永磁体不同程度失磁状态下气隙磁场、电枢电流、反电动势波形、磁链波形、磁场轨迹及定子铁心磁密特性的变化规律。基于以上参数分析提取出失磁故障紧密相联的特征量,为进一步研究永磁同步电机失磁故障诊断及在线监测理论奠定基础。

飞机电气化背景下的先进航空电机系统

多电/全电飞机将机载二次能源逐步统一为电能,电推进飞机进一步将电能用于飞行动力源,飞机电气化被认为是飞机机电系统与动力系统融合的重大革新,已经成为航空技术发展的重要方向。航空电机系统是支撑飞机电气化的重要基础。文中介绍了飞机电气化的基本概念和发展现状,阐述了电气化对飞机电源与用电设备的重要影响,重点论述了航空电机系统对飞机电气化发展的重要性及其面临的研究机遇与挑战。基于此,系统分析了适应飞机电气化发展需求的先进航空发电机与电动机系统,并进一步总结了支撑先进电机系统发展的关键技术,包括新型电工材料与器件、冷却技术、多物理场耦合分析方法与集成化综合设计理念。