复合笼型转子感应电动机起动性能的数值计算

给出复合笼型转子感应电动机起动时的求解域、边界条件和假设条件.利用电磁场理论和变分法建立了复合笼型转子感应电动机起动时二维电磁场的数学模型,给出了正弦时变场单元分析过程和离散格式以及最终的总体合成方程.在电磁场的数值计算过程中,以定子端电压为约束条件,对定子起动电流进行迭代计算,得到了额定电压下的起动电流和起动转矩,最后把正弦电磁场计算结果与实测结果进行对比,表明复合笼型转子感应电动机起动性能的计算结果满足工程实际的需要.同时,将计算结果与普通感应电动机进行比较,表明了复合笼型转子感应电动机具有良好的起动性能.通过改变复合材料的磁导率和电阻率的大小,进一步研究了复合材料磁性能和电性能的变化对起动性能的影响,对于合理选取复合性材料铜铁合金配方有一定的意义.根据复合笼型转子感应电动机一对极下的非线性时变场的求解结果,计算了10个槽的漏感,计算结果表明,起动时各槽参数并不相同.     

高速永磁同步电机流固耦合仿真与性能分析

为了探讨冷却系统设计对高速永磁同步电机散热效果的影响,提出了一种轴向强迫通风的冷却结构.以一台200 kW船用高速永磁同步电机为研究对象,基于流体动力学以及流固耦合传热理论,根据电机冷却结构特点,合理简化模型并给出基本假设与边界条件,建立了三维整机求解域模型.采用有限体积法对具有空冷和水冷集成冷却系统的高速永磁电机进行数值分析运算,分析了冷却水速对永磁电机温升的影响,揭示了最优水速方案下电机流变特性与温升分布规律.基于此,提出一种强迫空气通过气隙沿轴向流动的通风结构,通过对比不同通风结构下电机内流体场与温度场的仿真结果,证实轴向通风结构能够优化电机流温分布特性,提升电机冷却性能,对船用高速永磁同步电机冷却系统设计提供借鉴意义.     

电机外风扇多结构特征下冷却性能及优化

为了分析电机不同结构下的外风扇的冷却能力并有效优化其冷却能力,以Y2-250M异步电机原始风扇为例,依据流体力学理论对电机外风扇进行了数值计算和分析,并对不同结构下的冷却性能进行了详细的分析。研究结果表明,风扇结构的改善可有效减小风扇的风磨损耗,提高电机的冷却效果,有效提升电机的运行效率,据此完成了外风扇的优化。该研究对风扇扇叶及其结构优化提供了理论依据,对电机新型通风结构设计方法的探索具有促进效果。     

表贴式永磁同步电机温升敏感性因素分析

随着科技的发展,船舶用永磁同步电机的功率密度与日俱增。为研究其温度分布规律及电机内部件机构及材料对温升的影响,该文以一台50 kW表贴式永磁同步电机为例,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)以及传热传质学基本理论,根据共轭传热原理,建立了二维全域温度物理模型。应用有限体积元法,对变频供电情况下的表贴式永磁同步驱动电机内各部件起动温度及稳态温度进行了数值求解,通过与实验数据的对比分析,验证其计算结果的准确性以及求解方法的合理性。在此基础上,对散热翅高度、机壳材料及外风机风量对全域温升的影响进行分析。     

基于针板放电的静电电机实验平台设计和分析

基于介电迟豫原理的静电电机一般采用非良导体制作转子材料，非良导体内部电子迁移困难，一定程度上限制了该类型电机的性能。在传统的介电弛豫原理静电电机的转子上增加一层导体层，构造类似高电压针板放电结构来制作简易实验电机模型，研究了该结构下转子转动的原理和制约转速的因素，并测量其转速，与传统的基于介电弛豫原理的静电电机进行了对比，验证了该设计在提高静电电机转速方面的优异性。