摘要：固–液相变现象表现出的潜热特性可有效平抑瞬时温升,将其应用于航天航空、奔越式机器人、新能源汽车、数控机床等电机热管理系统,可有效提高短时工作制或断续周期性工作制(S2—S8)下运行的伺服电驱动系统的瞬态性能。为了总结归纳固–液相变材料的电机系统热管理技术及其应用现状,该文针对固–液相变材料特性、系统数值计算与仿真模拟、样机实验测试方法、相变热管理系统结构等4个方面开展调研,并提出亟待解决的关键技术问题。研究发现:目前阶段石蜡和低温熔盐是适合电机系统的最佳相变介质,但仍存在导热系数较低的问题,需通过改性强化解决;通过机壳灌注相变材料,可有效实现温升平抑,但尚缺乏有针对性的热路拓扑设计;采用焓–多孔方法是模拟相变过程的理想手段,但糊状区参数的取值缺乏理论指导;最后,固–液相变过程的测试中侵入式传感器易对电磁、热、流场的自然演变过程产生干扰。

摘要：自由活塞式内燃直线发电系统(FPLG)是一种新型动力装置,具有效率高、结构紧凑等优点。为了快速准确预估该系统中长次级直线发电机温升,本文建立了考虑绝缘材料属性下的双边扁平式永磁直线发电机(LDF-PMLG)的稳态热网络模型,评估了LDF-PMLG在额定负载工况下的温度分布及不同工况下的稳态温升,以2.5 kW双边扁平式永磁直线发电机为例,分析了其在不同负载下的温升分布规律,与有限元方法和实验结果相比表明,最大误差均不超过5.5%,验证了所提方法的有效性。同时,基于所建热网络模型,修正了电机全工况下能承受的最大电流曲线,提出了绕组、磁钢关键材料的选型方法,为LDF-PMLG的热设计提供参考依据。

摘要：直线发电机的往复运动形式具有一定的特殊性,传统的电机测试平台并不适用于直线发电机特性的测试,针对这一情况,文中介绍了一种直线发电机测试平台设计方案。平台采用模块化设计,包括伺服电机动力系统、传感器系统、数据采集卡和上位机程序四部分。伺服电机动力系统包括轨道导向、齿轮齿条传动和伺服电机及其控制器;传感器系统包括三相电压电流传感器、推力传感器、位置传感器;数据采集卡采用ALT-USB2811板卡;上位机程序采用C语言编写。通过各部分间的配合,平台能够驱动直线发电机,实现主要参数的采集、计算、显示和存储工作。该方案对直线发电机的测试有一定的参考价值。

摘要：直线电机目前已经大量应用于工业、军事、民用及其他各种直线运动的场合,在波浪能发电装置中,直线发电机也将得到越来越广泛的应用。提出一种新型圆筒形错相式横向磁通永磁直线发电机的拓扑结构,该结构具有可由硅钢片叠压、设计更自由、整体性更强的优点。同时,其初级铁心单元加工方便,能够充分利用次级永磁体。阐述该电机的工作原理,推导电机的空载主磁通和空载感应电势。通过三维有限元分析计算电机电磁特性,发现了发电机漏磁较大的问题。在此基础上,引入基于元模型的遗传算法对发电机齿形、叠压系数、永磁体间距进行优化设计,实现对发电机关键参数和尺寸的合理选取。最后,给出样机电磁方案,并试制一台150W的样机。通过样机实验,验证了新型发电机拓扑结构的正确性。

摘要：为研究悬臂梁压电发电机的输出特性及其影响因素,设计搭建了悬臂梁物理实验模型。通过空载、负载和短路实验测试了振动频率、振动位移和负载大小对其输出电压的影响,对比了不同尺寸压电陶瓷的发电能力,为压电式发电技术的发展和改进提供详细的数据基础和实验依据。研究表明:当振动频率接近压电振子的谐振频率时,发电机有较高电压输出,而随着振动位移的增大,输出电压会线性增加,二者相比,振动位移对输出电压的影响更显著。发电机直接带负载的能力较弱,当外界负载与发电机内阻匹配时才能保持稳定的电压输出。对于不同尺寸的压电陶瓷来说,其长宽比越接近1,发电能力越强。