基于遗传算法的车用永磁式缓速器设计优化方法

永磁式缓速器是一种新型行车辅助制动装置.提出永磁式缓速器的多学科概念分析模型,分析电磁场参数、结构参数和温度参数等多学科对缓速器整体性能的影响;以缓速器的制动力矩最大为优化目标,设计变量包括永磁体周向宽度和轴向长度、永磁体个数、转子鼓内半径、转子鼓厚度、气隙.约束条件是许用温升、软磁材料饱和磁通量密度和结构几何关系.利用遗传算法对设计模型进行全局优化,获得初步的设计变量优化数值.文中的多学科设计优化方法是有效的,可用于工程设计.     

基于Galerkin法的车用永磁式缓速器热-磁耦合场分析

车用永磁式缓速器磁场、温度场分析是缓速器性能研究的重要内容。论文研究了永磁式缓速器中的磁场和温度场存在的弱耦合现象。温度的升高会造成转子鼓磁性材料的电导率σ升高,磁导率μ下降。磁场变化引起转子盘中的涡流损耗的变化。涡流损耗作为温度场控制方程的内热源,又影响温度场的变化。论文建立了缓速器转子盘热-磁耦合模型,并运用多层修正迭代Galerkin法和变时间步长法对模型解耦。结果表明:对模型的有限元仿真与试验结果吻合较好。在高温区,耦合值、未耦合值存在较大差异。耦合因素对磁场、温度场的影响不能忽略。     

车用永磁缓速器永磁体高温失磁研究

作为汽车辅助制动装置的永磁缓速器在工作时产生大量的热能,使转子在较短的时间内出现较大的温升,直接影响缓速器内永磁体的工作性能,严重时会引起永磁体失磁。为分析永磁缓速器中钕铁硼永磁体高温失磁的问题,建立永磁缓速器的数学模型,确定有限元分析边界条件。通过求解涡流去磁场,得到转子涡流场和永磁体比磁导分布情况,结合永磁体不同温度下退磁曲线分析永磁体失磁。试验结果验证了数值分析的正确性,表明在风冷散热条件下,永磁缓速器持续工作超过15 min永磁体会发生严重失磁,降低永磁缓速器的制动性能。     

永磁缓速器磁头的磁路分析

设计一种独立磁头可控式永磁缓速器,分析这种永磁缓速器的工作原理.采用ANSOFT软件对独立磁头的磁路磁场进行分析,得到磁头结构尺寸与磁头对转子磁吸力的关系,并仿真优化各个参数,得到磁铁厚度、过渡磁轭厚度、磁轭间隙以及外壳磁轭厚度等参数与吸力之间的关系曲线.     

永磁式涡流缓速器涡流分析与制动力矩计算

介绍了永磁式涡流缓速器的结构与工作原理.考虑了涡流透入深度,运用电磁场理论推导了永磁式涡流缓速器的涡流密度表达式;采用磁路方法,将涡流去磁效应折算到永磁铁上,根据涡流损耗原理推导了永磁式涡流缓速器制动力矩计算公式,该计算公式反映了永磁式涡流缓速器各设计参数的相互关系,且理论计算值与台架试验值基本吻合,说明该方法是可行的,可用于指导永磁式涡流缓速器产品的设计和开发.     

自励式缓速器瞬态温度场数值分析

基于传热学理论和有限元的自励式缓速器瞬态温度场数值分析,建立了转子瞬态温度场数学模型,推导了内热源强度及深度计算公式,确定了相关的边界条件,详细阐述了瞬态温度场控制方程离散化、边界条件及源项处理,研究了在不同初始转速下转子瞬态温度场的径向分布及转子外表面温度随时间的变化规律.试验表明:温度上升过程中,基于上述模型的瞬态温度理论值与试验测试值能够较好的吻合,为自励式缓速器结构散热设计提供了重要依据,同时分析了试验测试值与理论仿真之间的误差原因.     

基于Halbach阵列的永磁缓速器结构优化与仿真

为了进一步减小永磁缓速器的尺寸,提出一款基于Halbach阵列的永磁缓速器,永磁铁采用Halbach阵列后使缓速器中气隙的磁密强度大,制动力矩增加.建立永磁缓速器优化模型,优化后的径向尺寸明显降低.利用Maxwell软件对缓速器进行制动力矩和涡流场的仿真分析,进一步证明了Halbach式永磁缓速器优于常规永磁缓速器.将...     

基于Maxwell14.0的永磁同步电动机有限元分析

以三相永磁同步电动机作为分析模型,采用Ansoft/Maxwell有限元分析软件建立了永磁电动机的有限元模型,计算了电机在稳态电磁场以及瞬态电磁场的内部磁场分布规律,为电机的优化设计提供了理论依据.     

双盘式磁流变制动器的结构设计和性能研究

为在有限空间内实现较大功率的车辆制动的自动化和智能化,设计了一种工作在剪切模式下的双盘式磁流变制动器,分析了其工作原理,对其制动力矩的的理论计算公式进行了推导。使用有限元软件对制动器的磁路进行了磁场仿真,利用仿真结果经计算得出了其制动力矩值,在MATLAB软件上对计算结果进行拟合,得出了制动器励磁电流和制动力矩之间的函数关系。结果表明了该磁流变制动器制动力矩能够满足大多数中小型车辆的制动需求且易于实现制动力矩的线性控制。     

双转子永磁缓速器的设计与输出特性分析

通过对转子轴向移动式无级变矩永磁缓速器工作原理的研究,提出一种鼓式双转子永磁缓速器结构设计方案。根据设计目标以及车辆制动法规要求,基于永磁制动理论,采用MATLAB辅助设计确定了双转子永磁缓速器关键结构参数。通过ANSYS EM三维电磁场瞬态仿真模块,建立有限元仿真模型,对缓速器输出的制动力矩输出进行仿真分析,验证其在不同工作模式下的制动力矩,研究双转子完全工作状态下转子的转速与输出制动力矩的关系、输出制动力矩的调节特征。研究表明：所设计的永磁缓速器的制动力矩输出满足车辆的要求,其输出的制动力矩具有无极线性调节特性,还有性能提升空间。     

一轻型皮卡车用外转子永磁同步轮毂电机的结构设计与优化

以现有某原型车为基础,设计一款结构简易、可靠耐用、维护便捷的轮毂电机.根据基本动力需求设计适配电机,给出外转子轮毂电机的总体设计方案,并对外壳进行强度分析.采用Motorcad软件对其设计尺寸及整体电磁结构进行场计算,并对初步仿真转矩结果进行优化,以降低电机振动和回转不均匀度,提高电机效率和输出性能.最终优化结果符合设...     

电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机设计

根据电动汽车电动机的特点,提出一种外转子永磁无刷直流电动机,结合一台小功率外转子永磁无刷直流电动机实例,应用电机设计几何相似律,设计了一台电动汽车用外转子永磁无刷直流电动机,通过Ansoft软件仿真验证了电机相似定律,并分析了电动机应用在电动汽车上的可行性。     

一种永磁直线同步电机的有限元仿真与分析

在传统永磁直线同步电机的基础上,设计了新型永磁直线同步电机的结构,并根据电磁场的基本理论,利用Ansofi有限元分析软件进行建模,分析了电机静态时磁场和磁通密度的分布以及电机启动和稳定运行时的动态特性。研究结果为以后进一步研究此类直线电机提供了一条有效的解决问题的途径。     

双螺杆压缩机转子的有限元模态分析

运用有限元分析软件ANSYS,对某公司无油双螺杆压缩机的转子建立有限元模型,并对其进行了模态分析,得出了该压缩机转子的前6阶固有频率和振型。结果显示该螺杆压缩机转子的一阶、二阶临界转速远大于实际工作转速,不会发生共振。通过模态分析为产品的设计和优化提供了理论参考依据。     

基于有限元软件FLUX与Matlab协同仿真的永磁无刷直流电动机的分析

应用控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元分析原理,采用有限元软件FLUX对四极永磁无刷直流电动机的瞬态电磁场进行了仿真分析,将其耦合到Matlab中,在MATLAB中搭建基于转子位置的PWM控制电路和电流滞环控制电路。对转子位置进行闭环控制可以有效地减小转矩纹波,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。仿真结果准确地反映了电机负载过程的性能,对永磁无刷电机的进一步优化和设计有一定指导意义。     

基于ANSYS的盘式永磁同步电动机转子的结构分析

盘式永磁同步电动机的转子是盘式永磁电动机的重要部件,它直接影响着电机的可靠性及功率密度。运用ANSYS有限元分析软件对转子盘体的应力和变形分布规律进行了分析研究,为转子结构的优化设计提供了依据,对提高盘式永磁电动机的功率密度具有重要意义。     

机床进给系统用永磁直线电机法向吸力的研究

采用有限元仿真的方法，建立了永磁直线电机的模型，对初级与次级、次级与机床间的两种法向吸力进行了详细分析。发现了法向吸力在直线电机的实际应用中导致的推力波动问题、装配问题和机床隔磁问题。通过仿真拟合，得到了初级与次级法向吸力的公式，运用补偿措施来减小法向吸力影响。从工艺和设计入手，分析了装配问题的相应解决措施。从电磁分析入手，通过对直线电机底板材料和厚度的讨论分析，提出了一种解决机床隔磁问题的方法。     

永磁同步电机的变频调速研究

无励磁损耗和自身体积较小是永磁同步电机的一大优势所在。本论文的主要目的是永磁同步电机进行建模与分析,基于ANSYS Maxwell建立外转子永磁同步电机的有限元仿真模型,并基于该模型对电机磁场及各项电磁性能进行仿真计算与分析,已达到对永磁同步电机变频调速研究的需求,对电机进行建模与分析。确定电机参数包括性能指标要求、定子、电枢绕组、转子参数,建立用外转子永磁同步电机的模型并对其进行参数计算和仿真,并对计算结果进行分析。