用于飞轮储能的单绕组磁悬浮飞轮电机径向力补偿方法

将开关磁阻电机定、转子位置互换,定子极上仅有一套可同时产生悬浮力和转矩的绕组,每套绕组独立控制,转子直驱飞轮,省去机械传动装置,得到更适用于飞轮储能的单绕组磁悬浮飞轮电机。精确的数学模型是稳定控制电机的基础,针对麦克斯韦应力法对积分路线的选取较为敏感的问题,运用有限元分析其电磁特性,引入径向力修正系数,推导出单绕组磁悬浮飞轮电机径向力较精确的数学模型。为保证单绕组磁悬浮飞轮电机能在绕组发生故障时正常悬浮,考虑径向力系数随角度的变化的趋势以及不同齿极下径向力系数的差异,提出无β方向约束径向力补偿和有β方向约束径向力补偿方法。结果表明所提出的补偿方法具有可行性和较高的精确性。

高速高压圆弧螺旋齿轮泵径向力补偿方法研究

针对普通径向力补偿方法难以解决圆弧螺旋齿轮泵在高速高压下径向力剧增的问题,建立了齿轮轴受力数学模型,设计出一种新型滑动轴承,对剧增的径向力进行补偿,即圆弧螺旋齿轮泵压油腔内的高压油通过滑动轴承进油口流入滑动轴承的静压槽内,作用在齿轮轴上,以补偿径向力;然后利用Fluent软件对高速高压工况下新型滑动轴承与普通滑动轴承的承载特性进行对比分析,并通过实验进行验证。研究结果表明:新型滑动轴承静压槽内的油液压力与负载压力变化一致,且静压槽内油液压力未产生压降,补偿不平衡径向力效果显著,大大降低了轴承磨损;在额定压力为25 MPa工况下,相对于普通滑动轴承,新型滑动轴承承载能力提升了约4倍,温升降低了10℃。