面向球墨铸铁基牵引电机机座的激光熔覆工艺研究

旨在研究牵引电机机座的等性能再制造技术,以降低牵引电机全寿命周期成本。面向球墨铸铁基牵引电机机座采用激光熔覆技术制备熔覆层,以熔覆层质量、力学性能为衡量标准进行熔覆粉末选型、熔覆工艺参数优化,研究了熔覆粉末、激光功率、扫描速度、送粉速率对熔覆层性能的影响,制备出表面形貌无缺陷、性能优于本体的熔覆层。结果表明:镍基2号粉末采用1.2 kW激光功率、6 mm/s扫描速度、18 g/min送粉速率或1.5 kW激光功率、8 mm/s扫描速度、16 g/min送粉速率进行熔覆时,熔覆层表面无缺陷,修复部位的强度、韧性指标均优于球墨铸铁基体,有效避免了牵引电机机座装配加工面磨损后整体报废的经济损失。

喷雾测量系统坐标架三维位移控制研究

为解决航天发动机试验中,通过三维PDA(Phase Doppler Anemometry)测量系统研究燃料喷注器雾化效果中对测量点精确定位的问题,采用自适应模糊神经网络PID控制算法实现对测量系统三维坐标架的步进电机进行控制。建立了一个步进驱动电机进行位置控制的传递函数模型,通过Matlab的Simulink仿真平台对步进驱动电机位移的PID控制、模糊PID控制及模糊神经网络PID控制的三种算法进行仿真。模拟实验结果表明:模糊神经网络PID控制将响应时间提升到0.05 s,并且大幅减小超调。相比于传统PID此方法可大幅提高坐标架定位的速度和精度。

永磁同步电机在细纱机上的节能应用

为降低棉纺企业的用电成本,对棉纺企业中用电需求量较大的环锭纺细纱机进行主传动系统节能改造,采用新型永磁同步电机替换原装三相异步电机,并将原主轴皮带传动改为联轴器直连驱动,同时对细纱机生产C 20 tex纱过程中的电机电流、温度以及细纱机能耗进行了测试与分析。测试结果表明:改进后细纱机主轴电机电流相较改进前降低了4 A~8 A;电机温度下降明显,其热损降低25%~40%;细纱机生产C 20 tex纱时每千克纱线耗电量下降约9%,有效达到了降低细纱机能耗的目的。

EBZ200悬臂式掘进机第一运输机的改进

由于井下地质构造多,在生产过程中由于岩石较硬造成掘进机的第一运输机卡矸现象频繁,加之液压系统驱动能力有限,导致运输机出矸困难,严重影响了掘进进度。基于此,将现有三一掘进机第一运输机的驱动方式由液压马达驱动改为电机减速器驱动。设计机头驱动架,加装电机减速器,解决目前掘进机频繁卡矸、液压系统驱动力矩小的问题,最终达到提高掘进机运输能力的目的。

高压隔爆型三相异步电动机设计

YB363010 kV隔爆型高压三相异步电动机是根据订货需要,电机效率满足GB 30254—2013中2级能效要求,电机机座材质为铸铁机座,是目前冷却方式为IC411最大的隔爆型高压三相异步电动机。本次选取YB3630-42240 kW为例,采用了Ansys软件进行了电磁分析,用SolidWorks软件进行三维绘制电机模型及结构仿真计算,最终对样机进行型式试验,电机最终试验合格,为后续的产品开发提供了设计的依据。

Numerical Study on Claw-pole Electric Motors for Electronic Expansion Valves

电子膨胀阀在变频空调系统中能精确调节制冷剂流量，有助于提高空调系统的能效和改善空调环境的热舒适性。研究电子膨胀阀用爪极永磁步进电机有助于提高电子膨胀阀稳定性和可靠性。对电子膨胀阀的电机力矩特性进行数值分析，在保持转子尺寸、通电电流和定转子之间气隙不变的前提下，通过改变爪极形状尺寸，分析了爪极形状参数对电子膨胀阀用爪极式步进电机白定位力矩和保持力矩的影响，认为在满足一定自定位力矩的前提下，保持力矩越大越好，并以此为基础对电机的爪极尺寸进行了优化，认为合理设计爪极尺寸参数，能够使电机的保持力矩和自定位力矩达到最佳，对电子膨胀阀步进电机的研究和设计有借鉴价值。

电机模型中牵连运动及其动生电动势的数理表达

引入恰当的运动参考系可以简化交流电机模型推导和分析。一般地,运动参考系下空间矢量电压方程的推导分两步:(1)在“线圈固结坐标系”中运用法拉第电磁感应定律建立电压平衡式;(2)通过坐标变换的方式推导运动坐标系下的电压方程。该过程数学推导严谨,但是,对于记忆和理解运动坐标系下的电压方程的物理意义有难度。参考力学系统中“惯性参考系”的概念,根据法拉第电磁感应定律是否直接适用,引入所谓的“法拉第参考系”概念,对运动坐标系和线圈固结坐标系加以区分。对“非法拉第参考系”,借鉴“非惯性参考系”中引入“惯性力”的做法,引入附加“牵连运动电动势”,以此表征运动参考系引入的牵连运动效果。

改进自抗扰下的细纱机卷绕系统控制策略

为了保证细纱机在卷绕的过程中纱线张力稳定,减少纱线断头率,提高成纱质量,针对永磁同步电机驱动卷绕系统调速后的转速、转矩波动等问题,采用了灰狼优化(grey wolf optimizer,GWO)算法,给出一种改进的基于增益可调扩张状态观测器与改进型趋近率滑模控制联合改进的自抗扰控制策略。首先在传统自抗扰控制基础上引入滑模控制,有效减小了峰值问题,提高了系统鲁棒性。其次,在滑模控制的基础上通过改进趋近率,提高了滑模趋近速度,同时引入了GWO算法调整滑模控制初始参数,减小了抖振问题。对自抗扰算法、滑模自抗扰算法与GWO算法改进的滑模自抗扰算法分别进行对比研究,与传统自抗扰算法控制相比,基于GWO算法改进的滑模自抗扰算法控制下的永磁同步电机在驱动卷绕系统调速后,电机转速达到稳定的时间由180 ms缩短至40 ms,瞬时平均转矩增量由105 mN·m减小到70 mN·m,减小了约33.33%。实验结果表明:基于GWO算法优化下的滑模自抗扰算法控制,能提高永磁同步电机的调速性能,有效降低永磁同步电机控制过程中的转速、转矩波动,提高管纱质量,降低成纱断头率。

架悬式永磁直驱转向架的动力学性能研究

文中介绍了低轮轨动作用力的架悬式永磁转向架技术方案,结合架悬式永磁直驱转向架结构和B型地铁线路特点,建立了非线性驱动装置系统和整车动力学计算模型,进行了电机吊挂参数对车辆动力学性能影响规律研究,优化了能满足速度80 km/h B型地铁运营要求的电机吊挂参数,对车辆动力学性能进行了各工况下的仿真校核分析,同时利用线路动力学试验,验证了架悬式永磁转向架的动力学性能符合标准要求。研究结果表明:装用架悬式永磁直驱转向架的速度80 km/h B型地铁宜采用较大刚度的电机吊挂参数,车辆具有较高的临界速度,平稳性、安全性和柔度系数均满足标准要求,车辆刚性自振频率无耦合,架悬式永磁直驱转向架动力学性能达到运营要求。

伺服传动细纱机的MES系统开发

针对当前大部分纺纱车间生产信息化程度较低,需要人工记录系统的生产数据、手动更换齿轮来调节牵伸罗拉传动速度等情况,设计并开发出基于伺服传动细纱机的MES系统,实现了产量管理、设备管理、智能报表等功能。使用该系统进行工艺翻改比人工翻改时间缩短约20%,企业管理效率提高约30%。该系统能够有效缩短翻改时长,有助于提高企业管理效率。

浅析电机的制造工艺

电机制造产业在我国社会经济的整体发展中发挥着重要的作用,因为很多领域的发展均离不开电机这一基础设备,所以为更好地促进相关行业的良好发展,就必须严格把控电机的生产制造质量。电机制造过程涵盖了加工工艺、产品质量等诸多因素,其中加工工艺是影响电机制造质量的关键因素,制造企业必须结合电机产品的制造标准,选择合适的加工工艺技术,并对操作环节进行严格管理,从而切实提升电机制造水平和质量。

铰接式电动车组动力转向架的研制

出口欧洲的铰接式电动车组已通过了欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)认证,其动力转向架是一种新型转向架,能满足动车组单轴大功率和大扭矩的运用需求,同时具有良好的动力学性能。文章介绍了该动力转向架的主要技术特点及主要部件的结构设计,阐述了关键部件强度及动力学性能的计算和试验情况,并总结了转向架TSI认证过程中应该注意的事项。

HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理

针对配属HXD2型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题,根据电机结构和统计的振动值数据,从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析,排除电磁和转子动平衡两个因素,通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度,找出振动值超标的原因,最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升,降低电机返工率,提高电机装配质量和试验一次合格率,保证机车在线正常运行。

电机法向力对两种磁浮车辆动力学的影响

中低速磁浮列车采用直线感应电机进行牵引,电机在产生牵引力的同时也会产生法向力,电机法向吸力会对悬浮模块产生垂向激扰,增加悬浮系统的负担。本文利用有限元法对比分析不同气隙下电机牵引力、法向力随速度的变化;建立两种中低速磁浮车辆-轨道耦合动力学模型,分析忽略电机法向力及车体和悬浮架分别在1 kN、3 kN、5 kN冲击力下两种磁浮车辆-轨道耦合系统的垂向动力学响应。结果表明:磁浮车辆在运行速度5 km/h时车辆-轨道耦合共振严重;在法向冲击力小于5 kN时,桥梁动力学响应均符合要求,车体平稳性均为优秀,但当法向冲击力越大时,控制电流越大,因此为减轻悬浮系统负担、提高中低速磁浮车辆-轨道耦合系统的动力学性能,电机法向力应尽可能小。

一种新型的笼型异步电动机转子故障在线监测和诊断方法

本文在分析了扩展的Park’s矢量方法的原理和不足的基础上 ,提出了一种通过将异步电动机定子三相电流从静止的 (a、b、c)坐标系转换至同步旋转的 (dc、qc)坐标系后 ,在新坐标系中对电流分量进行频谱分析以提取故障特征和进行诊断的有效方法。文章叙述了这种方法的原理 ,并与扩展的Park’s矢量方法进行了比较。该方法物理意义明确 ,对于复合型故障 ,更加有效可靠。理论分析和试验均证明了该方法的有效性。

立式加工电机机座动态特性分析与研究

介绍了电机机座动力学有限元建模方法,应用ANSYS软件对电机机座进行了模态和瞬态分析,得到立车加工中电机机座固有频率特性以及在旋转离心力作用下的电机机座的振型,分析不同转速产生的旋转离心力对机座模态分析结果的影响,并分析了不同夹紧方式下切削力对机座加工过程中止口变形的影响规律及径向最大变形区的应力变化情况,从而确定出合理的电机机座装夹方式。此研究结果对于电机机座的机械加工关键工序与工装设计具有重要的指导作用。

盘式永磁同步电机直接驱动独立车轮及导向控制技术

为解决低地板轻轨车辆所用传统电机体积大、能效低等问题,提出架悬盘式永磁同步电机(PMSM)解决方案。PMSM通过弹性万向节直接驱动低地板轻轨车辆的独立车轮;以滑模观测器获得的PMSM转子位置角和角速度的估计值作为控制依据,实现无位置传感器的PMSM矢量控制;转向架同一侧的2个电机采用偏差耦合控制,以保持纵向转速同步;对左右两侧的电机,根据反馈的其转速差估计值进行控制,以保证车辆在直线上行驶时左右车轮同步,在曲线上行驶时左右车轮转速差合理。根据采用独立车轮的低地板轻轨车辆动力学方程,运用MATLAB/Simulink软件建模对该方案进行仿真验证。结果表明:采用该方案的车辆在直线上行驶时左右车轮同步,而且具有恢复自导向的能力;在曲线上行驶时通过控制左右车轮的转速差,能够使轮对几乎沿轨道中心线运行,横移量小于1mm,冲角接近于0,且因导向控制而消耗的电机功率不超过250W。

电机机座立车加工误差控制及仿真研究

对电机行业普遍存在的问题"电机机座加工两端止口同轴度精度难于保证"进行研究。分析电机机座立车加工两端止口产生同轴度误差的原因,提出提高电机机座加工精度的策略。通过ANSYS有限元分析软件对电机机座立车加工进行模态分析,确定出机座立车加工合理的装夹方法,设计了电机机座新型工艺方案及工艺装备。该研究对提高电机性能、延长使用寿命、降低生产成本具有重要的意义。

2B_0架悬式动力车运行平稳性和蛇行稳定性

对动力车进行了详细的动力学计算和分析.分析结果表明:动力车的簧间质量对横向平稳性影响较大,设置合理的二系横向止挡间隙十分重要,二系横向减振器阻尼对平稳性的影响与二系横向刚度有关.抗蛇行减振器应与二系横向减振器合理匹配,才能获得较好的横向稳定性.

任意频率正弦波条件下铁磁材料损耗计算

首先介绍了铁耗分立计算模型,随后采用标准规定的用爱泼斯坦方圈测硅钢片损耗的方法对铁磁材料进行损耗实验,对实验结果数据进行回归分析计算出了铁耗分立模型中的未知参数,并分析了参数的特性。将其应用于铁耗计算中,所得出的结果非常接近于实际值。在此基础上进一步分析了铁耗各分量随频率、磁密变化的规律。结论对于铁耗分析有非常重要的参考意义。