振动摩擦焊接用电磁振动头的原理与优化设计

振动摩擦焊接是近些年新兴起的一种高科技含量的无缝焊接技术.文中根据振动摩擦焊接的需要设计了一种新型的电磁式振动头.介绍了该振动头的基本原理和结构特点,并结合Ansoft分析软件对振动头电磁场进行了仿真分析和结构参数优化.试验中对电磁振动头的振动频率和振动幅值分别进行了控制,试验结果证明了该方案原理的正确性和良好的工程实用性.     

摩擦焊接用电磁振动头的仿真分析与实验研究

振动摩擦焊接是近些年发展迅速的一种新型无缝焊接技术。在设计了一种新型的双边激励的电磁式振动头的基础上，采用将磁场简化为磁路进行分析计算的方法建立振动头的简化数学模型，并根据变分原理及非保守系统拉格朗日方程得出系统的运动方程。在考虑了气隙变化对绕组电感和电磁力幅值的影响后利用Simulink仿真分析了该振动头的动态特性。对不同频率下绕组电流波形的仿真结果表明，在发生谐振的时候，系统气隙的周期变化会在电流中产生很多谐波，并在谐振点附近可以获得足够的振幅。实验结果验证了仿真分析的正确性，证明了该振动头的设计方案可以满足振动摩擦焊接的工程实际需要。     

振动摩擦焊接用电磁振动头的驱动控制与实验研究

在设计了一种新型的电磁式振动头的基础上,研究了该振动头的驱动控制方法,并采用SCOTT变换结构利用三相变频器实现了两相对称驱动.实验结果证明了设计的正确性和控制电路的工程实用性.     

异步电机电磁振动计算与分析

为了定量分析异步电机的电磁力及其对电机电磁振动的影响,采用解析法和有限元法,计算分析了电动机谐波电磁力以及电磁振动,在此基础上对电磁力进行了分析,得出了空间阶次和频率之间的关系,说明了谐波电磁力的主要组成部分以及产生原因。并通过电机空载试验加速度频谱测量结果对比分析,说明了谐波电磁力波和电机振动计算的准确性。最终给出了降低电磁振动的措施和方法,为分析异步电机电磁振动机理和抑制电磁振动提供了参考依据。     

大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的电磁振动

采用正交各向异性叠层复合材料加筋圆锥壳模型，对大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的振动问题进行了研究。首先，根据发电机的结构特点及虚功原理，建立了复合材料加筋圆锥壳体的基本运动方程，以及用位移表示的定子端部绕组振动控制方程。其次，将内外层绕组的电流密度进行基波富氏展开，得到了电流负载的表达式，并在此基础上，运用电磁学和电机学知识，采用分离变量法，推得了定子端部绕组区域磁感应强度及电磁力的分布表达式。最后，对电磁力激发下的动力响应方程进行了解析求解，并通过数值计算，分别得到了端部绕组的固有振动频率、电磁力分布及动力响应的计算结果。所得结论，可为工程实际问题的解决提供一定的帮助。     

永磁同步电机电磁振动数值预测与分析

建立了考虑电磁力空间分布和定子等效的永磁同步电机电磁振动仿真计算模型。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电磁力的空间和频率特征,并考虑常见的电流谐波对电磁力频率特征的影响,之后通过有限元方法计算定子齿表面的电磁力。其次建立了考虑铁心和绕组材料各向异性的定子结构有限元模型,通过模态试验进行验证。最后将电磁力从电磁网格转移到结构网格上通过模态叠加法计算电磁振动,仿真计算结果与试验结果吻合较好,并对比了分布力与集中力两种力加载方法下的电磁振动结果。通过该文的研究发现考虑电磁力的空间分布和定子等效是电磁振动准确预测的关键因素,同时仿真与试验结果均表明开关频率附近的电流谐波对电磁振动影响显著。     

内置式永磁同步电机不同转子拓扑结构的电磁性能及电磁振动噪声分析

为了研究转子拓扑结构对内置式永磁同步电机(IPMSM)电磁性能以及电磁振动噪声的影响,以8极48槽永磁同步电机为例,根据设计指标,分别建立单层和双层永磁体两种内置式转子的永磁同步电机有限元模型,两个模型在定子、绕组、永磁体用量及轴向长度上完全一致。首先,从磁路结构的角度分析交直轴电感的区别,并分别对电机的交直轴电感参数、转矩波动、空载反电势及其谐波含量和输出外特性进行有限元分析比较。其次,根据麦克斯韦张量法推导出径向电磁力密度的解析表达式,并分别将两台电机的气隙磁密和径向电磁力密度及经过傅里叶分解后的谐波含量进行分析比较。最后,建立电机的三维有限元模型,计算定子铁心和定子组件径向模态的振型及固有频率,并对两台电机的电磁振动噪声特性进行仿真分析比较。结果表明,对于内置式永磁同步电机,在永磁体用量相同的情况下,双层永磁体比单层永磁体的转子结构具有更加良好的电磁特性及电磁振动噪声表现。     

变频压缩机电机电磁振动与噪声优化设计研究

针对变频空调压缩机电机低阶径向电磁力引起的电磁噪声问题,以某4极24槽永磁同步电机为研究对象,提取和处理径向电磁力,并对电机定子组件进行模态仿真,最后利用模态叠加法计算电磁振动、边界元法计算声辐射。本文新采用特殊材质隔声罩对非电机声源进行隔绝,同时提出一种新型转子辅助槽电机结构方案。与原方案电机的电磁力、振动及噪声进行仿真与测试对比分析,结果表明,新型转子结构能够有效改善电机4阶电磁噪声问题,分析过程对电机振动与噪声的正向设计优化具有重要的借鉴意义。     

基于转子辅助槽的PMSM电磁振动噪声削弱方法研究

电机气隙中的径向电磁力作用于定子齿部,通过定子、机座传递到空气中,产生了振动噪声。针对实际工程中噪声突出问题,解析径向电磁力得到产生振动噪声的主要阶次和频率,分析电机的定子模态得到不同空间阶次下的频率。考虑电机转子凸极,提出一种转子开辅助槽配合增加气隙宽度的方法改善电机的声振特性。通过搭建优化前后的电机有限元模型,在加速工况下对比6f₁和12f₁频率(f₁为基波频率)的电磁力,以及24阶次和48阶次下的A计权声压级,验证所提方法的有效性。最后在实际样机上测试加速工况下24阶次和48阶次的振动水平和声压级。试验结果表明,所提转子开辅助槽配合改变气隙宽度的方法能够有效降低电机整体的振动噪声。     

基于谐响应的大型异步电机电磁振动分析

大型异步电机的电磁振动是电机振动的主要构成部分,对电机振动等级的评估需要进行准确的电磁振动分析,本文以一台10 kV兆瓦级大型异步电机为对象进行电磁振动分析。首先对完整的电机模型进行模态分析,求解固有频率及对应振型,并实验测量了电机实际运行时的固有频率;然后将电磁场二维有限元计算得到的径向电磁力作为载荷,对该电机进行谐响应分析,最后与实验测得的振动速率对比。结果表明,基于电机整机模型的模态分析和谐响应分析可以较为准确地分析大型异步电机电磁振动,能够为电机的优化设计或电磁振动抑制提供理论依据。     

磁致伸缩在电机电磁振动中的贡献分析

对磁性材料磁致伸缩的数值计算方法进行了探讨,并以某永磁电机为研究对象,采用改进的热比拟有限元法进行了电机内部磁致伸缩力和麦克斯韦力的数值计算研究,并进行了振动响应的贡献度对比分析,对电机的减振降噪研究具有一定的指导意义.     

电磁慢波与周期结构的相互作用——一种电机工作原理的探讨

理论分析表明，在特定的条件下，电磁慢波与运动周期结构之间可以发生稳定的相互作用，这能够成为一大类MEMS电机或执行器的一种不同的工作原理。     

采用旋转电磁力的在线动平衡机技术研究(Ⅱ)结构参数与电流波形优化

提出了一种采用旋转电磁力作为平衡手段的在线动平衡机的设想。采用二维有限元方法分析了齿槽参数对径向旋转电磁力的影响,得到了最优设计参数。分析了定子绕组电流波形对电磁力运行特性的影响,并提出了最优电流波形供电的方法。通过矢量合成和坐标变换推导出了同时通电相数不同时的最优电流波形,为电磁力的工程实现提供了保证。     

XQB系列电磁线圈保护装置的原理及应用

介绍了ZH—XQB系列电磁线圈保护装置的原理,阐述了保护装置的主要功能和抗扰度试验,列举了装置的应用范围。结果证明：ZH—XOB电磁线圈保护装置的限时断电和反向电动势吸收功能,可以有效保护高压断路器的合、分闸线圈,也可以保护电磁阀线圈。     

高速异步电主轴电机的电磁噪声分析

采用有限元法分析了高速异步电主轴电机定子结构的动力学特性(振型、固有频率),分别采用解析法和有限元法分析了电机在额定转速60 000 r/min下空载和负载的电磁力波,利用傅里叶变换对径向气隙磁密和径向电磁力波进行了谐波分析,得到了不同阶次不同频率下的谐波幅值。还将得到的电磁力波加载到电机定子相应节点处,对高速异步电主轴电机进行了电磁振动和声场分析,并计算出电机在空载和负载情况下产生的电磁噪声。     

电磁继电器静态吸反力特性测试方法的探讨

电磁继电器静态吸反力特性的配合技术是保证电磁继电器可靠性动作的关键技术。针对以往电磁继电器静态吸反力特性测试方法中存在的问题，提出一种基于悬臂梁式力传感器和直线光栅位移传感器的电磁继电器静态吸反力特性测试方法。以某型号平衡力式磁保持磁电器为分析实例，给出了力传感器和直线光栅位移传感器的选择方法。     

永磁同步推进电机电磁振动分析

依据Maxwell应力方程推导了永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,分析归纳了电机内各阶次、各频率径向电磁力的来源。以一台45槽10极永磁同步推进电机为例,分别建立了电机电磁有限元模型和结构有限元模型,并进行了模态分析;将电磁有限元模型中得到的径向电磁力耦合到结构有限元模型中,对电机进行了电磁振动谐响应分析;最后将样机实测加速度频谱与有限元仿真结果进行对比,验证了径向电磁力解析式及电磁振动有限元仿真结果的正确性。     

大型抽水蓄能电机低频电磁力分析计算

随着机组容量的增加,低频振动问题越来越受到关注。到目前为止,国内投运的数十台大容量水电机组都不同程度地存在着低频振动问题,有些机组的振动甚至超过标准的规定限值。针对这一问题,本文对低频振动的机理进行分析,探讨低频电磁力产生的原因、研究其计算方法,并以抽水蓄能电机为例,计算分析低频电磁力及其影响因素。结果表明:低频电磁力的大小随气隙偏差、不圆度、气隙磁密增加而增大,随气隙长度增加而减小。虽然在制造和安装的过程中无法消除这些因素,但可以通过提高转子加工和安装精度,最大限度地减小电磁力和降低低频电磁振动,以保证振动幅值小于标准要求而使机组能长期安全可靠运行。