永磁同步直线电机提升系统总体方案研究与实现

传统有绳提升模式由于钢丝绳自重和强度的限制无法满足超高层建筑和超深矿井的提升,随着提升高度的增加,绳本身的弹性对系统驱动和运行控制性能的恶化增加,且无法实现单一井道运行多个轿厢以及轿厢在井道间循环运行。作为一种全新的提升方式,永磁同步直线电机驱动的无绳提升模式可从根本上克服传统有绳提升模式的缺陷,研究了单井道单轿厢永磁同步直线电机无绳提升的方案。

径向调制永磁齿轮磁极数量对传动特性的影响研究

对于永磁齿轮,每一个传动比都可以由主、从动磁极对数量的若干种组合方式来实现。为此,以i=5和相近的传动比为例,选取主、从动磁极对的数量为2/10、3/15、……、7/35共6种组合方案和两组验证对比方案(每组各6种),应用有限元仿真技术,研究了磁极对数量对输出转矩和传动效率的影响。结果表明,输出转矩随磁极对数量的增加呈二次曲线规律变化,且峰值出现在主动磁极对数P_h=4处;而传动效率基本也呈二次曲线变化规律,在P_h=4～7处出现较大的值,但是变化不大。综合考虑输出转矩和传动效率,当传动比在i=5附近时,选取主、从动磁极对数量的组合方案P_h/P_l=4/19,可以获得较好的传动特性。

直线电动机直驱多轿厢循环电梯研究及设计进展

传统电梯单纯依靠提升速度、采用双层轿厢以及单井道双轿厢技术不能从根本上提高其单位时间内的运输能力。直线电动机直驱多轿厢循环电梯轿厢可在单井道内或在井道间循环运行,轿厢运行速度远超现有电梯驱动技术的限制,且投入运行的轿厢数量可根据客流量及候梯时间柔性实时调整,为克服现有曳引、链条或液压传动技术的电梯在运输效率、候梯时间、运量、提升高度等方面的固有缺陷提供了实现的可能。合理的系统设计能实现类似地面交通运输系统的可立体变轨的多轿厢循环提升系统,使其成为全方位可实时调整的立体交通运输体系的有机组成部分。

传动比和转速对永磁齿轮传动特性的影响研究

介绍了一种径向调制永磁齿轮,运用有限元技术,通过变更仿真条件中的传动比和转速,并对仿真结果中的输出转矩和传动效率进行分析,从而获得传动比和转速对输出转矩和传动效率的影响规律。结果表明,随着传动比的增大,输出转矩呈二次曲线规律变化,而传动效率则呈减小趋势;相同传动比下,随着主动转子转速的增大,输出转矩和传动效率均呈减小趋势;提出了以传动效率η为目标值的等效率曲线概念,得到了η=90%时的等效率曲线i^n1(i和n1分别代表传动比和主动转子转速),当n1和i的交点位于等效率曲线下方时,即可满足η> 90%。

常闭式电磁制动器驱动结构设计及性能分析

针对常闭式电磁制动器耗能高、制动力密度小、励磁线圈发热严重等缺点,尝试将永磁体引入至制动器驱动结构中,设计出了一种电磁与永磁混合作用的新型电永磁驱动结构。结合有限元软件,采用有限元法分析了其内部磁通量分布并研究励磁线圈电流、气隙及永磁体结构形状等因素对电磁力的影响。结果表明,电磁与永磁两磁场耦合性较好,电磁吸力随电流增加及气隙的减小增幅较大,且同等条件下L形永磁体的电磁驱动结构对衔铁的吸力最大,对电磁制动器轻量化研究具有指导意义。

直驱电梯超速保护装置的设计仿真

直驱电梯不受钢丝绳和提升高度的限制,其潜在的使用价值使它具有广阔的应用发展前景。超速保护装置是直驱电梯至关重要的安全保护装置之一,在电梯超速运行时及时可靠地把轿厢制停,从而保护乘客的人身财产安全。根据直驱电梯的结构特点设计了一种新型超速保护装置,通过理论计算和虚拟样机技术研究了其在电梯超速时的制动性能。仿真研究试验表明此装置符合电梯设计标准和要求,设计研究过程合理,为直驱电梯超速保护装置的设计研究提供了新的解决方案。

直线电动机直驱多轿厢循环电梯结构及运行控制策略

传统的单井道单轿厢电梯仅靠提升运行速度、提高轿厢容量以及配置等无法满足高层或超高层建筑高效运送乘客和货物的要求。笔者提出一种新型永磁同步直线电动机直驱多轿厢循环电梯结构设计方案及其相应的高效运行控制策略,分析结果表明:永磁同步直线电动机驱动的多轿厢循环电梯具有建筑物空间利用率高、候梯时间短、运力与运量可根据客流量及运行时段柔性调整以及能量利用率高等特点,在电梯的安全性和舒适度方面也具有明显的优势。

Halbach永磁阵列型轴向调制永磁齿轮

本文提出了一种可输出高转矩的轴向调制永磁齿轮。在不改变轴向调制永磁齿轮整体尺寸的情况下,将主、从动磁极按照Halbach永磁阵列进行排列,利用Halbach永磁阵列的聚磁作用,增大主、从动侧气隙内耦合磁场的磁场强度,并使用有限元法对这种永磁齿轮进行了仿真分析。结果表明Halbach永磁齿轮比传统阵列永磁齿轮的输出转矩更大;对气隙磁通量密度的谐波分析表明,Halbach永磁齿轮和传统阵列永磁齿轮的气隙磁密谐波变化趋势一致,因此传动机理不变;对Halbach永磁齿轮的磁极的扇形角度进行优化处理后,可以进一步增大输出转矩。

一种新型电永磁制动器结构设计及有限元分析

电磁作动器是一种得到广泛应用的运动和动力开闭控制执行装置.为提高其推力密度,尝试将永磁体引入电磁制动器的作动器中并设计一种新型电永磁作动器,在此基础上,提出一种新型电永磁常闭制动器.采用有限元法分析了电永磁作动器动作的可靠性及影响电磁吸力的因素;结果表明设计的常闭式电永磁制动器具有电磁吸力大、小电流可维持的优点.

单向电永磁作动器结构优化与动态特性分析

针对电磁作动器的使用要求,设计出一种具有能耗低、吸力大及响应快等特点的新型单向电永磁作动器。结合有限元仿真软件,利用有限元法研究作动器的结构参数如铁芯齿形结构、平面结构、无永磁结构、铁芯的倾斜角度及衔铁位移(气隙厚度)等因素对作动器电磁吸力和响应速度的影响。结果表明,电磁吸力随着作动衔铁位移的增加而大幅度减小;倾角结构的铁芯设计能使作动器性能达到最佳,且铁芯的倾斜角度为50°时,电磁吸力有最大值3071N。