永磁发电机转子滑环结构有限元分析与研究

新能源发电领域风力发电机组运行质量的好坏及使用寿命的长短,发电机转子滑环起决定性作用,滑环中护环与转轴配合间隙的确定是目前风电机组发电机结构设计与装配技术难点。通过对目前风电行业通用的某型号风力发电永磁发电机转子滑环结构建立分析模型,根据滑环工作条件下对不同配合情况进行有限元仿真分析,通过仿真最终获得最佳的间隙或过盈量,使发电机能满足最佳工作要求,从而找到滑环结构设计的最佳值,为滑环结构设计及同类结构设计提供理论参考。

考虑加工精度等级的核动力潜艇永磁电机转子结构不平衡振动响应分析

针对低速巡航下核动力潜艇永磁电机转子振动控制要求高、且因永磁体结构磁干扰难以通过动平衡机进行不平衡量控制的问题,提出一种从加工工艺精度来减少转子结构不平衡振动响应的分析方法,以满足潜艇巡航时低振动隐蔽性的需求。首先根据零部件加工工艺情况,构建出五种典型加工工艺的公差模型,揭示加工精度等级与转子结构不平衡量之间的内在关系,然后采用有限元法,建立典型加工工艺下转子不平衡激励下的动力学模型,通过稳态同步响应分析得出转子的振动响应图谱,最后根据振动响应值大小来评价加工精度等级对转子振动的影响程度,找出巡航状态89 r/min额定转速下电机转轴同轴度加工精度对电机振动幅值影响最大,而电机转轴端面平面度的影响最小。论文结论可为在满足装配需求前提下转子加工精度等级的优化提供参考。

交叉耦合对永磁直线同步电机电磁推力的影响

永磁直线同步电机各项性能指标均与电感参数密切相关,获得更为精确的电感参数对电机性能分析尤为重要。为定位更加准确,提高控制精度,解决在大电流高饱和情况下交叉耦合对永磁直线同步电机电磁推力影响较大的问题,在传统永磁直线同步电机数学模型的基础上,采用考虑交叉耦合的数学模型计算电感参数,并以12极54槽有限元模型为例进行仿真,分析励磁电流增大对最大推力的影响,得到交叉磁阻推力的存在改变了总的磁阻推力进而影响了电磁推力的增长幅度的结论,为后续电机优化设计提供了研究方向。

多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合分析

基于多级电磁感应线圈炮在消防领域发射灭火弹的工程应用,提取多级电磁感应线圈炮具有代表性的首端-中部-尾部驱动线圈搭建电磁-结构耦合分析模型,由麦克斯韦方程组得到了电涡流场的控制方程,分析了驱动线圈反作用方程及反作用力,通过运用ANSYS电磁-结构分析工具,结合工程实际,对多级电磁感应线圈炮驱动线圈的电磁-结构耦合进行仿真分析,分析了多级电磁感应线圈炮级间电磁力耦合特性。表明多级电磁感应线圈炮位于不同部位的驱动线圈触发后运行的动态特性有所不同,驱动线圈级联运行存在电磁耦合现象,在相同电枢、相同脉冲电源触发供电运行时,该耦合力幅值受到驱动线圈级间距影响。

双馈异步风力发电机转子半开口槽应用分析

针对双馈异步风力发电机转子嵌线效率较低的问题,提出了将转子槽型更换为半开口槽的方案。选取了某双馈异步风力发电机在制机型,设计了其半开口槽方案,对其进行了电磁仿真计算、转子强度仿真计算及制造成本分析,结果表明:双馈异步风力发电机转子使用半开口槽能满足使用性能要求,转子每槽导体数为4时其制造成本几乎无增加,且能有效提升转子嵌线效率,具有较好的应用价值。

直线电机初级槽型研究

提出了适用于直线电机的初级槽型,并利用Ansys Maxwell软件对各类槽型直线电机的磁场分布、槽内磁密、齿部磁密和气隙磁场进行仿真分析,尤其是电机输出推力及谐波分析等,通过仿真结果的对比,得出了各类槽型在直线电机中的应用优势,为直线电机槽型的设计提供了参考。

兆瓦级特种车载永磁同步发电机优化设计

兆瓦级特种车载永磁同步发电机能效对车辆行驶里程和运行寿命有巨大影响。本文以特种车载850 kW(短时1000 kW)永磁同步发电机优化过程为例,在原有较低功率样机的基础上,通过建立电机效率损耗模型,并基于改进型遗传算法,优化电机齿槽和磁钢结构,改进电机磁路分部,降低电机损耗,从而有效提高电机运行效率。本文借助Maxwell电磁场有限元计算方法和Motor-CAD电机热路法分别计算了电机损耗与温升,检验了优化方法的可行性,并结合实际样机试验,验证了该方法的有效性。

一种随动电缆引出支架结构设计及优化

引出支架是旋转机械装置的一个重要部件。根据实际使用需求,支架需承受较大往复扭转力,并具备现场有限空间内简易拆装性能。本文以某旋转机械装置为例,介绍了一种随动电缆引出支架的设计思路,在现有的支架结构基础上,利用有限元仿真软件Ansys Workbench,分别对支架进行了静力学分析和模态分析计算,根据计算结果对支架进行了结构优化,使其满足设计要求。

利用SOLIDWORKS实现电缆布置的三维设计

SOLIDWORKS软件是常见的三维模型设计软件,针对电缆布置的三维设计,文章介绍了电缆参数的设置方法,常用电缆附件的设置方法及电缆布置模型的建立方式。根据工程应用表明,此方法建立的三维模型能够精确测量电缆的实际使用长度,合理地实施电缆安装工作。

高导热少胶整浸绝缘结构环境试验研究

为研究高导热少胶整浸绝缘结构的可靠性,通过模拟高导热少胶整浸绝缘结构在盐雾、湿热、温度交变环境的运行情况,对高导热绝缘结构线圈试样进行匝间冲击试验、对地耐压试验、电气耐久性试验和环境试验。结果表明:在现有VPI绝缘体系下,高导热少胶整浸绝缘结构不仅具有满足高压电机的技术条件,电气性能还具有良好的环境适应能力。

10 kV防爆电机定子绕组匝间绝缘结构研究

为提升防爆电机匝间绝缘结构的可靠性,针对10 kV防爆电机定子线圈在进行匝间耐压试验过程中出现的批量爬电击穿现象,对匝间绝缘结构试样和模拟线圈试样进行耐压试验、起晕电压试验和击穿试验。结果表明:匝间绝缘采用薄膜补强云母带半叠包结构时,各项性能最优,且满足防爆电机对匝间绝缘的要求,同时解决了定子线圈匝间耐压试验时出现的爬电击穿问题。

双馈风力发电机槽配合对散热影响分析

随着风力发电市场竞争加剧,需对机组各部件进行成本控制。目前市场中占比最大的为双馈式机组,双馈风力发电机为双馈式机组的主要部件,故需对电机进行成本控制,而影响电机成本的因素主要为绕组温升。本文介绍双馈风力发电机设计时定、转子不同槽配合对电机温升的影响,利用分析软件对不同槽型配合方案进行通风散热分析,并结合电机试验数据进行温升对比,得出散热更加合理的槽配合方案,提高电机性价比。

基于变指数趋近律的永磁同步电机滑模控制

为了提升永磁同步电机(PMSM)调速系统的动态品质,提出了一种基于新型变指数趋近律的滑模速度控制算法。基于传统指数趋近律,引入了变指数函数和双曲正切函数,提高了系统趋近速度自适应调节能力和抖振抑制能力。基于新型变指数趋近律,设计了PMSM滑模速度控制器。通过与传统指数趋近律滑模控制算法、PI控制算法对比,仿真试验结果表明,新型滑模速度控制器具有较好的速度跟踪精度和抗扰动能力。

大功率高速永磁电机的电磁设计与损耗分析

大功率高速永磁电机的损耗与温升等影响电机功率密度的提高。以500 kW、12000 r/min高速永磁电机为例,分析了电机极对数、定子绕组形式、转子结构、永磁体等对电机性能特别是损耗的影响。采用电机的有限元仿真模型,对电机的转子结构强度、输出性能、损耗进行了分析计算。试制了样机并对相关性能进行试验验证,分析计算与试验结果均表明,电机达到了较高的技术指标要求,为高速永磁电机的优化设计提供了参考。

电加热紫外光固化浸漆工艺在新能源汽车电机制造中的应用

随着电机制造技术的进步,电机绝缘技术也在快速发展。根据在电动汽车/混合动力汽车(EV/HEV)驱动电机制造领域的工程实践,从绝缘浸渍漆、工艺、设备3方面出发,介绍了一种适用于散嵌绕组电机的新型绝缘处理技术:电加热紫外光固化工艺(E-UV)。通过实际应用,证实了该技术具有能耗低、生产周期短、绝缘浸渍漆利用率高等特点,适用于EV/HEV驱动电机的批量生产。

电机冷却风机振动与噪声的控制措施及效果研究

为了降低冷却机对电机振动噪声的影响,用分析与试验结合的方式,找到了从辐射与传递途径上对电机振动与噪声进行控制的方法,并在电机样机上进行了试验,试验结果证明控制措施十分有效。

电力系统高压电气试验中技术要点分析

电机厂为在竞争愈加激烈的市场上占据一席之位需要对生产的产品不断进行创新,并保证所生产的产品可以在高压电气试验中安全运行。由于电机厂工作的经验,对电力系统的高压电气试验中的技术进行分析和探究,希望能为从事电力系统工作的人员提供一定的帮助。

机电一体化技术在煤矿机械中的应用

机电一体化技术在煤矿企业的应用一直都是一项人们关注的重点问题。在煤矿机械运行过程中,对机电一体化技术进行应用,可以确保煤矿机械运行的高效性与安全性,从而确保煤矿生产的安全性,促进企业的健康发展。

特种车载500kW永磁同步电机的优化设计

特种车载永磁同步电机温升过高会导致其绝缘寿命和工作性能显著下降。本文以特种车载500 kW永磁同步电机优化过程为例,通过调整电机磁钢参数来改善电机磁路分布,减低电流波形畸变率,从而有效降低电机温升。本文应用Maxwell 2D软件计算电机电磁场,检验了电机空载工况的电磁性能。采用典型电机热路模型法对电机建模,应用Motor-CAD软件对温度场进行对比分析。计算结果和实验结果表明优化方案温升降低约42.17%,验证了该方法的有效性。

双馈风力发电机轴电压和轴电流的危害及防护

由于变流器的影响,双馈风力发电机在滚动轴承上容易感应出较高的轴电压,从而产生轴电流,导致风力发电机的轴承易被损坏。文章介绍了轴电流的产生原因和危害,使用泰克示波器对其进行测量,并结合实验数据提供轴电压和轴电流的防护措施。