一种初级永磁型直线电动机的推力特性

针对应用于电磁弹射中直线感应电机推力密度和功率因数均较低的问题,提出一种应用于电磁弹射的初级永磁直线电机。给出了电机的结构和工作原理,采用二维有限元方法对电机的静态特性进行分析,给出了电机的磁链、反电动势和电感特性。在静态特性基础之上,通过能量法对电机推力特性进行推导。采用瞬态二维有限元方法对推力特性和电磁弹射的加速过程进行仿真分析,通过试验验证有限元仿真的正确性。仿真和试验结果表明,该电机具有小的定位力、较小的推力波动和简单的控制策略,在电磁弹射系统应用中具有很好的前景。     

基于有限元分析的永磁无刷直流电机设计

当今国内外在对电机进行有限元分析时,主要观察电机的二维磁场分布,没有对电机的起动过程和稳态特性进行分析。基于有限元分析建立了永磁无刷直流电机的二维和三维有限元模型。在二维分析中,从考虑起动过程和不考虑起动过程两个方面仿真计算了电机的机械瞬态下电机特性和性能。在三维模型中,根据磁场在电机中的分布,分析了磁路和尺寸设计对电机性能的影响,从而提出了一种对电机设计的一套完整方案。最后将仿真结果与试验结果进行比较,验证了仿真的可行性和可靠性。     

永磁电机有限元时步法的研究与应用

对有限元时步法在永磁电机中的应用进行了研究,阐述了基于二维场路耦合时步法的永磁电机模型。采用一台具有特殊转子磁路结构的永磁电机进行了仿真分析,结合试验结果证明了该模型的正确性并指出利用永磁电机的有限元模型结合控制策略是现代电机及其控制系统仿真的方向。     

独立磁路混合励磁电机有限元分析

介绍了一种新型的独立磁路混合励磁电机的结构和工作原理,并运用二维有限元软件对电机性能进行仿真分析,验证了该电机的磁场调节特性.从电磁性能和机械性能两方面,对隔磁结构进行了优化设计.样机试验数据和有限元仿真结果基本吻合.     

车用轮边异步电机的设计和工艺

介绍了一种车用轮边异步电机的技术要求和设计方案,并运用有限元软件对电机的电磁、机械和热性能进行仿真分析。样机试验结果证明,能满足整车系统对电机的要求,且试验数据与仿真计算数据基本吻合。     

ANSYS在电机转轴失效分析中的应用

扼要地介绍了ANSYS-Workbench有限元软件求解模态、随机振动基本概念的原理及分析步骤;通过对电机转轴进行动力学有限元仿真计算,结合电机实际试验分析,发现了引起转轴断裂破坏的主要原因,并为电机转轴结构优化,提高转轴抗疲劳性能,以及改进试验固持装置等方面提供了依据。     

开关磁阻电机非线性计算及动态系统仿真研究

基于ANSYS和Simulink对整个开关磁阻电机驱动系统建模、仿真.将有限元与控制结合对开关磁阻电机系统非线性特性进行仿真研究.通过对整个电机系统的研究建立一种快速、准确的非线性系统仿真环境,从而有助于对开关磁阻电机进行深一步研究、设计与控制.最后通过对样机低速运行情况下进行电流斩波控制仿真试验,验证结合有限元计算与控制系统仿真分析对开关磁阻电机非线性以及动静态特性研究的有效性.     

电动汽车用永磁同步电机散热设计与仿真试验

通过热管传热技术快速导出端部绕组的热量,实现电机温升的降低,是解决电动汽车电机高功率密度问题的途径之一。设计了热管装配工艺,利用ANSYS Fluent对2种电机进行有限元模型建立和温度场仿真计算,并制作样机进一步试验。试验结果表明:仿真结果与样机测试结果相近,高温区域位于绕组端部,装有热管的冷却系统电机设计能够有效地降低电机温升。     

定子铰链式无刷电动机的特点及其性能

介绍了一种便于规模化生产的定子铰链式结构无刷电动机及其特点,利用有限元仿真软件对电机参数进行了合理设计,从而获得了正弦性较好的反电势波形,并通过有限元仿真计算了电机转矩波动。试验结果表明,该电机采用正弦波电流驱动控制,具备了较好的伺服控制性能,为不同精度的伺服驱动应用场合提供了一个选择。     

盘式轮毂电机的绕组等效模型研究

为了研究盘式轮毂电机的温升,建立了盘式轮毂电机的三维有限元(FEM)模型,对盘式轮毂电机的绕组结构进行分析,运用相关的传热学理论对绕组以及绝缘材料等进行建模。文中提出了双层绕组等效模型,并使用该模型计算了盘式轮毂电机的绕组等效导热系数,采用有限元方法对该电机进行了绕组温度场的精确计算。最后,对盘式轮毂电机进行台架试验,通过仿真与试验验证了该模型的准确性。     

永磁电机控制系统与有限元模型联合仿真研究

以一台永磁同步电机为例,建立了电机的二维电磁场有限元模型,搭建了电机的控制系统,确定了该电机的控制策略,将永磁电机有限元模型与弱磁控制系统进行联合仿真,控制系统控制电机的输入信号,同时电机的转速、转矩、电流和位置信号等反馈回控制系统。一方面电机的输入受控制系统控制,符合电机实际工作情况,提高了电机仿真的准确性。另一方面电机的电磁场有限元计算结果精确度更高,控制系统得到的反馈信号更加准确,从而提高了控制系统仿真的准确性。电机仿真与控制系统仿真相互依存,将两种仿真联合起来使两种仿真得到互补,提高了整个电机及控制系统的仿真精确度。     

新型磁阻式旋转变压器电磁场有限元分析

介绍了新型磁阻式旋转变压器的结构和工作原理,采用有限元仿真软件Ansoft/Maxwell 2D进行仿真分析,通过仿真分析,得出了电机的输出电压波形和磁场分布图,并制作样机和进行试验,验证了两相输出的正弦性,为电机的优化设计提供了理论基础和依据。     

新型同步磁阻电机的转子结构设计与特性分析

简要介绍了同步磁阻电机的结构及工作原理。通过有限元软件分析转子主要结构参数,如气隙磁障层、气隙占比、磁肋宽度对电感和凸极比的影响,为同步磁阻电机的转子最优设计提供参考。同时分析了不同负载电流下电机的电感和转矩特性,结果表明电机的电感随负载变化,且最大转矩电流角随着负载电流的增大而增大。最后根据仿真结果试制样机,通过试验验证有限元仿真的正确性。     

二相混合式步进电动机的齿槽定位转矩特性分析

为判定二相混合式步进电机断电状态下的定位平衡点,推导了电机齿槽定位转矩的平衡位置点公式;采用Maxwell 3D有限元法,在静态磁场下对电机进行建模仿真,算得电机在不同转子位置角下的齿槽定位转矩曲线,仿真结果验证了前述推导结论的正确性;试验测得电机齿槽定位转矩幅值和平衡位置点,结果表明上述推导结论和有限元仿真结果的正确性。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

电机定子系统振动模态的研究分析

针对电机定子系统的振动与噪声特性,利用Ansys有限元仿真软件对电机定子系统三维模型进行模态仿真,得到电机定子系统的固有频率与振形,并通过试验对仿真结果进行验证。同时,对电机进行电磁仿真,分析其气隙磁密与电磁力谐波,得到电机内部电磁力各次谐波频率。将电磁力谐波频率与电机固有频率进行对比,确保电磁力谐波不会引起电机定子系统共振。验证了电机结构的合理性,为同类产品的设计优化提供了一定的参考价值。     

船用永磁同步电机定子模态与振动研究

船用电机往往对振动具有很高的要求,对电机进行优化设计是非常必要的。由于目前对电机振动的研究大多基于薄壳理论,无法考虑定子铁心叠片结构、定子齿槽结构和电枢绕组对电机振动造成的影响。针对上述问题,首先通过试验对有限元仿真模型进行修正,然后采用修正后的有限元模型对三种不同槽型的定子结构进行仿真分析,分别计算了在不同轭厚、齿长、齿宽的结构参数下电机的模态参数和振动情况,并得出了一系列的结论,为类似电机的振动优化设计提供参考。     

航空电机及控制器的温度场仿真分析

对一种航空用高功率密度无刷直流电机,建立电机和控制器一体的三维热仿真模型。根据电机系统内部热交换及传热学相关理论,确定系统内散热系数与热边界条件,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对建立的热仿真模型进行温度场仿真与分析,得到了不同环境温度变化情况下电机和控制器的温度场分布和温度对时间变化的曲线。经与试验得到数据进行对比分析,验证了仿真的准确性。这对电机和控制器的设计与温度场计算提供了依据。     

基于多场耦合的开关磁阻起动/发电机油冷结构设计

目前,开关磁阻起动/发电机散热方面的研究仍然是一个薄弱环节,同时也是限制电机功率密度提高的一个重要因素。利用有限元软件Ansoft和有限体软件Fluent,提出采用电磁场、温度场、流体场多场联合仿真的方式来设计开关磁阻起动/发电机油冷结构,并对电机温度场进行仿真。在以上多场有限元联合仿真的基础上,设计并试制了一台循油冷却开关磁阻起动/发电机。通过试验证明,基于多场耦合的温度场仿真结果与试验结果吻合度较高。     

基于ANSOFT开关磁阻电机建模与控制策略的仿真研究

基于ANSOFT软件建立开关磁阻电机二维和三维有限元模型,采用不同控制策略对开关磁阻电机有限元模型进行动态仿真研究。将有限元仿真结果与MATLAB仿真结果进行比较,结果表明有限元法建立的模型及其驱动系统有利于对电机转矩和磁链特性进行准确分析,同时能指导开关磁阻电机及其控制系统的设计和优化。