KX-ZM01涵道风扇无刷直流电机磁热耦合仿真分析

高速永磁无刷直流(BLDC)电机转速高、体积小,其温升控制较常规电机更为重要,针对用于驱动无人机涵道风扇KX-ZM01电机运行中温升过高问题,首先在电磁仿真软件Maxwell 2D中建立了电机的电磁有限元模型,计算了电机的铁损、涡流损耗和铜损。然后,将损耗以热源的方式耦合到Ansys Workbench软件中进行磁-热耦合分析,获得定子、转子、绕组和永磁体等的温度分布。最后,针对该电机温升过高问题提出在电机外壳增加散热片,并对3种不同形状散热片进行温升分析与工艺可行性评价,为进一步改进设计提供了可靠、有效的参考依据。

基于ANSYS的KX-1电主轴热特性仿真分析

影响高精度机床加工误差的主要为热误差,约占机床总误差的40%~70%,其中电主轴的热变形是最为直接的因素。介绍了KX-1电主轴结构特点,计算了电主轴的热载荷、热边界条件,采用软件Workbench建立了电主轴有限元模型,进行了电主轴热-结构耦合分析。仿真结果表明,无冷却系统的电主轴最高温度达256.53℃,位于定子与转子相邻部位;设置冷却系统后电主轴最高温度为60.448℃,位于前轴承处。对设置冷却系统的电主轴进行稳态热分析,沿轴向(X向)最大变形值为23.179μm,位于前端;轴芯总的热变形为22.636μm,精密加工时须进行热误差补偿。

KX-1主轴电机冷却流道结构设计与仿真分析

针对主轴电机冷却系统中流道结构对温升影响的问题,介绍了KX-1主轴电机数字样机基本结构,对其进行了热源分析和传热计算。针对冷却系统设计了单螺旋流道、双螺旋流道、轴向直流道、阵列微流道4种冷却流道,并对4种冷却流道的模型进行了ANSYS CFD仿真分析。结果表明,轴向直流道在流经的整个区域未出现明显的相对高温区,比较其他3种流道具有更好的均匀降温特性。从制造工艺角度考虑,轴向直流道实现量产是可行的。以上仿真分析可为下一步对KX-1主轴电机数字样机的改进和物理样机试制提供参考。

电机定子绕组搅动浸漆工艺研究及自动浸漆机的开发

简述人工沉浸、静态浸漆和搅动浸漆3种浸漆方法,对3种不同的浸漆法进行对比试验。对测试结果的分析表明,搅动浸漆法在浸漆时间、挂漆量、表面漆膜质量与内部空隙充漆状况等均达到企业标准的要求,明显优于人工沉浸和静态浸漆法。基于上述浸漆工艺方法研究,设计开发一种全自动浸漆机,测试表明该机完全满足浸漆工艺要求,投产后大幅提高生产效率和产品的质量,取代人工操作,改善工作环境,取得了很好的经济效益。