卫星姿态控制用无铁心飞轮电机的设计与研究

为了适应现代卫星的高精度、高可靠和轻量化发展需要,姿态控制系统对飞轮电机的输出力矩平稳性、效率、质量、可靠性、体积等指标提出了更高要求。通过对飞轮电机极对数、转矩波动、黏性阻尼系数以及电枢绕组的设计和研究,并通过电磁仿真、力学和热仿真,设计了满足飞轮系统要求的电机。通过实验验证,该外转子无槽无铁心飞轮电机满足卫星姿态控制的精度和稳定性要求。     

某航空电机主轴轴承的多轴振动应力响应分析

基于随机振动载荷作用的轴承疲劳寿命分析较复杂,其关键是要得到准确的应力分布。因此,对某航空电机的主轴轴承进行应力响应分析。首先,基于某航空电机主轴轴承的特点,在轴向、航行和垂向的功率谱密度下,建立了多轴随机振动作用下的Von Mises应力分布模型。其次,采用Ansys Workbench对其进行有预应力的模态分析和随机振动应力响应分析。最后通过对比理论计算与仿真获得的应力均值和应力标准差值结果,验证了功率谱密度作用下的应力响应分析方法的可行性,为疲劳寿命分析提供依据。     

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。     

永磁式力矩可调磁滞阻尼电机设计与研究

文章提出一种非接触式永磁磁滞阻尼电机设计方法,它能提供光滑、可调、与转速无关的控制转矩。具有稳定可靠、使用转速高、噪音小、使用寿命长、维护成本低等特点。以某型军用阻尼电机为研究对象,从电机电磁结构、机械结构、温度场分布等方面建模分析了电机对大变温、强振动环境的适应能力。经过样机测试结果分析,表面所建立的仿真模型能够有效指导该类电机设计。     

航天用内置式永磁同步电机设计和仿真分析

航天用内置式永磁同步电机采用最大转矩/电流比控制方式,充分利用其磁阻转矩和高凸极率的特点实现大的弱磁扩速和最大转矩比。同时内置式永磁同步电机的转子外无护套等保护措施,转子结构的设计显得很重要。本文对一台20 k W的内置式永磁同步电机电磁参数、转子结构进行了设计,并利用有限元法对其进行了仿真分析。仿真分析的结果证实了该电机设计的正确性。     

高速混合励磁发电机负载切换性能分析

为保证高速发电机运行时具有较宽的电压调节能力,以实现发电机变速稳压输出,研究了一种混合励磁发电机,采用双绕组冗余结构设计,两套绕组能够同时独立工作,实现双通道带载输出。分析了电机的工作原理和结构绕组设计,仿真分析负载切换过程,并制作样机验证仿真结果且测试不同负载、不同转速下的稳压性能。实验结果表明,该电机负载切换时满足恒载侧工作通道平稳运行的要求,并能在负载或转速变化时提供稳定直流电源。