中小型电机定子侧结构件对损耗影响的时步有限元分析及降耗措施

为研究定子侧扣片槽、扣片、压圈以及机座4种结构件对电机损耗的影响,建立了计及上述结构件的交流电机时步有限元完整计算模型,并针对铸铝机座模型,利用稳态有限元与截断法确定其人工外边界。利用所建立模型系统研究了以下内容:1)扣片槽对不同极数电机损耗的影响程度;2)不同电阻率材料的扣片和压圈对电机损耗的影响;3)铸铁、铸铝及铸钢机座对电机损耗的影响。进一步针对定子侧结构件提出了相应降耗措施,并以一台Y132S-4、5.5 kW异步电机为例,对比计算其采取降耗措施后的损耗变化情况,结果显示,采用降耗措施后空载损耗降低约16 W,约占额定输出功率的0.3%。研究成果可为超高效电机研制过程中如何降低定子侧结构件中的损耗提供理论与技术支持。

电机铁耗的有限元计算方法研究进展及有待解决的问题

基于磁路分析的铁耗工程计算方法采用经验系数计及众多铁耗影响因素,而经验系数是针对特定结构、批量生产的电机进行实测总结得出,其本质属于后续计算且计算结果仅反映总铁耗。在新型电机研制中,需预先较精确地计算铁耗并得出其分布情况,然后进一步研究微观结构等因素对铁耗的影响,在此基础上通过改进结构达到降耗目的,这是工程计算方法很难实现的,而有限元法能够较好地解决这些问题。主要介绍利用有限元计算铁耗时所用的基本模型、改进模型、模型中损耗系数求解方法及其应用情况。最后结合工程实际需求,分析了铁耗有限元计算方法的发展趋势及有待进一步解决的问题。

利用不均匀气隙优化自起动永磁电机的气隙磁密波形

为了减小空载气隙磁场中谐波磁场对电机性能的影响,对内置"V"型转子磁路结构自起动永磁同步电动机的转子磁极形状进行了优化。采用不均匀气隙结构,以有限元为工具并利用遗传算法对空载气隙磁密波形进行了优化,使其中的谐波含量较小,得出了转子磁极的最优偏心距。在此基础上采用时步有限元方法,在考虑定子开槽、斜槽结构并计及饱和的情况下,对优化前后电机的电动势波形进行了分析对比,并通过试验验证了所采用的时步有限元计算程序的有效性。有限元计算结果表明,通过优化偏心的不均匀气隙设计,电机的空载气隙磁密和电动势波形得到了明显改善。

采用铸铝转子和铸铜转子时鼠笼式异步电机的损耗特性对比

在超高效电机的研制中,采用铸铜转子是一种提高电机效率的有效方法。为了对比分析铸铝转子与铸铜转子电机的内部损耗特性,本文利用场-路耦合时步有限元法,以1台5.5 kW异步电机为例,计算分析采用铸铝转子和铸铜转子时电机各项损耗及效率的变化特点。结果发现:空载时,2种转子的各项损耗并无太大差别;满载时,定子铜耗和铁耗差别不大,铜转子基波铜耗大幅降低,但谐波铜耗略微增加,最终使得电机总损耗降低约60W,效率增加约1%。

电机智能制造中轴料加工工艺的改进

针对批量的电机轴料加工的过程进行研究,在智能制造前提下,通过对轴加工工艺改进,设计了智能轴料加工的工艺模型。在双动力智能车床组合的基础上,由集成工控机集中协调机床组合、桁架机器人和关节机器人,搭配自动上、下料系统,组成一个智能化的自动轴料加工单元。自动加工单元具备软硬件双重保护功能,有很强的检测、监测运行功能,并自带数字通信系统,纳入智能数字化车间管理系统。

关于电机噪声和振动的探讨

电机的噪声和振动不仅不利于环保,而且会影响电机的可靠性和安全性。从电机的设计和工艺两方面阐述了如何有效降低电机的噪声和振动,并列举了电机生产过程中部分可能遇到的影响电机噪声和振动的具体问题。最后对其中某些重要部分进行了分析,希望能够给电机设计和生产人员提供一定的参考。

超高效电机杂散损耗参数带的选取

电磁设计中,杂散损耗设计系数的选取是一项十分复杂和重要的工作。由于超高效率电机采用新的效率测试方法,与原来的效率测试方法有了很大的区别,杂散损耗的设计系数需要重新选取。介绍了杂散损耗的产生原理及分类,介绍并比较了IEC和IEEE实测杂散损耗方法差异,参考两种标准测试方法杂散损耗推荐值,并结合现有大量样机的测试,采用最小二乘法拟合杂散损耗系数曲线,根据拟合曲线作为杂散损耗设计输入值,进行样机循环测试并修正系数。试制结果表明,确定的杂散损耗参数带合理可行,可用来指导系列超高效电机电磁设计工作。

电动汽车电机及控制器故障诊断专家系统的研究

随着电动汽车产业的快速发展,电动汽车的"心脏"电机及控制器的安全、稳定等备受重视。在简要介绍了几种用于电机及控制器故障诊断方法的基础上,采用PC104架构在Win XPE环境下开发了基于模糊故障诊断专家系统的电动汽车电机及控制器检测仪,并介绍了该仪器的基本硬件和软件架构。

电动汽车电机及控制器性能测试系统

电动汽车电机与传统的旋转电机有很大的不同,其性能测试系统也与普通电机的测试系统存在着本质的差异,因此有必要对电动汽车电机及其控制器的性能测试方法进行研究。针对电动汽车电机及控制器的特点,介绍了目前常用的电动汽车电机及其控制器性能测试方案。

小功率永磁同步电机性能测试台的设计

本文对永磁同步电机性能测试方案做了简单介绍和比较,在此基础上,采用ABB公司的ACS880能量再生传动变频器通过交流母线能量闭环回馈的方式设计了用于永磁同步电机性能测试的测试台架。介绍了永磁同步电机性能测试台的工作原理和控制系统框架,给出了测试台传感器和测量仪表选型方案,对试验系统的系统设计、选型和关键环节做了非常详细的说明。该设计方案可为以后该类产品性能测试和实验室的建造提供参考。

基于数字孪生的电机智能车间研究与应用探索

随着中国制造智能政策的实施,电机行业逐步开展智能制造项目,但在项目实施过程中存在落地难、建设周期长、智能化程度不高等问题。介绍了数字孪生在电机智能车间建设中的应用前景,探讨了电机智能车间虚拟建模、孪生数据采集与实时驱动、增强现实(AR)孪生交互等仿真技术,并结合电机嵌线车间智能化建设阐述数字孪生在电机智能制造推进过程中的应用方法、流程和范围等。结果表明:数字孪生能有效缩减车间的调试周期和生产成本,提高电机智能车间项目的可靠性和可验证性。

电机系统节能在游梁式抽油机上的使用

针对游梁式抽油机的原理和运行特点,在原来更换电机、加装变频器或节能控制箱的基础上,提出了考虑游梁式抽油机井下运行特性的整合设备、电机和驱动控制系统一体的电机系统节能方案。将该方案在一些油井上进行试验,节能效果良好。

伺服电机及系统特性性能测试系统设计

介绍了用于伺服电机及系统特性性能试验的测试系统。该系统采用能量回馈的方式进行对拖加载试验,能够满足0.75~110 k W伺服电机及控制器的交/直流伺服电机系统的性能测试。

基于智能制造新模式的电机在线检测装备研制

针对电机智能制造新模式下的成品电机在线检测需求,研究了电机在线检测工艺,研制了全自动、智能化和信息化的电机在线检测装备。装备实现了0.75~15 kW功率段、220~690 V电压范围内的三相异步电机的直流电阻、绝缘、耐压、堵转、空载、噪声、温度的全自动无人检测,测试节拍60 s/台。装备的研制和应用提高了电机在线检测数据的一致性、准确性和溯源性,保障了高强度、快速作业下的电机质量,为电机智能制造新模式的推广应用提供了设备支持和技术保障。

基于伺服加载技术的电机综合性能测试台研制

采用西门子S7-1200型PLC作为控制器,Sinamics S120作为加载变频器,构建了基于PROFINET现场总线的两级控制系统,设计并实现了电机综合性能试验台的搭建。测试台能够完成三相异步电机、永磁同步无齿曳引机、永磁同步电机、变频电机等各类电机的精确加载试验。测试装置加载不仅动态控制精度高而且可靠稳定,采用伺服控制方式加载不需要进行转向识别,操作便捷。实际应用表明,该测试台控制精度能够达到预期目标。

电机综合测试系统采集分析软件设计

简要介绍了电机综合测试系统的组成,在此基础上分析了电机测试系统采集分析软件的开发功能需求,设计了系统软件架构。同时,基于该软件架构利用Visual Studio 2019开发环境中的C#编程语言进行电机综合测试系统采集分析软件的开发。详细介绍了软件人机界面的设计,并以三相异步电机作为典型案例,详述了试验软件典型试验项目的功能设计及实现过程。

电机行业工业互联网标识解析体系研究

通过建设电机制造行业标识解析二级节点应用服务平台,实现了对电机产品的全球统一编码,每台电机能够得到唯一的产品标识,用于电机产品的识别和流通。在电机产品标识应用方面,通过标识解析技术与工业数据分析相结合,开发电机行业基于标识解析的创新应用场景,包含产品追溯、协同设计、供应链管理和远程运维,打造电机行业互联网生态,促进电机行业数字经济发展。

电动汽车用永磁同步电机在线检测系统设计

首先介绍了电动汽车用永磁同步电机(PMSM)运行特性和控制器输出特点。然后根据GB/T18488—2015《电动汽车用驱动电机系统》标准规定的技术条件和试验方法,结合电动汽车用PMSM生产工艺规划,设计了电动汽车用PMSM在线检测工艺流程。在此基础上,设计了电动汽车用PMSM在线性能检测的测试系统,系统应用了先进的变频测量技术和计算机控制测量技术,能够按照相关的标准规定很好地完成电机在线性能检测。最后进行试验验证,结果表明:该系统测量精确、运行稳定、操作简便、自动化程度较高,具有较高的设计参考价值。

低压电机再制造的修复工艺

简单介绍低压电机再制造修复工艺,重点介绍了轴和端盖的修复方案。该方案应用了新的技术和设备,采用环保、高效的修复工艺,提高了材料的利用率和生产效率。