摘要：基于传热学原理,建立永磁风力发电机温度场数学模型,并提出求解域内的基本假设及相应边界条件,采取有限元分析软件以样机1/4为计算区域,分别计算出不同参数定子、磁钢温度场,得到运行时达到的最高温度分布情况及其热量传输路径;并采用FLIR红外热成像仪采集各工况下的实际温度分布。通过对比计算与实测结果,相互验证并弥补各自不足后,得出永磁风力发电机动态温度场分布规律,为今后风力机专用永磁发电机的设计生产提供了参考依据。

摘要：首先介绍了高功率密度电机的运行特点,并结合电动汽车用笼型异步电机和永磁同步电机两种高功率密度电机,分别从电磁设计、机械工艺和冷却方式三方面进行了分析和设计。最后结合电机试验,对提出的改进措施进行了验证。文中提出的设计工艺可为电机设计者提供很好的参考价值。

摘要：在电磁发射技术中,充电电源大功率、高功率密度是其重要的技术要求。充电电源工作在间歇工作状态,暂态热设计是影响电源功率密度的关键技术之一。基于30 kW/7 kV充电电源,对电源的暂态热设计问题进行了初步研究,力求在保证热可靠性前提下实现电源的小型化;重点分析了充电电源中的主要发热器件,并对其进行了损耗计算,利用瞬态热阻抗对IGBT进行了热设计;研制电源样机对热设计进行了验证,实验表明在1 min工作周期的单次运行工况下,样机功率密度达到1.4 MW/m3;提出的暂态工况电源工程化热设计方法,为间歇工况电源的热设计提供了依据。

摘要：为解决现有液压钳重量大、功率重量比小、效率低、液压系统存在油液泄露等问题,对标现有液压消防钳驱动组件性能指标,研制了结构创新、集成度高、便于携带和可单人操作的全电驱动消防钳。在对高功率密度全电消防钳(HPEFT)的系统组成及具体结构进行阐述的基础上,对其核心元部件进行了计算、设计与选型,利用Ansys Workbench软件对主要承力部件钳头壳体及主壳体进行了强度校核,利用AMESim软件对系统动态性能进行了仿真分析,结果表明,所设计主要承力部件的强度符合要求,HPEFT的系统动态跟踪性能较好,滞后时间不大于0.1 s.研究成果突破传统液压钳的结构,以纯机械结构进行传动、以全电驱动钳头运动,无需液压缸、泵站等辅助设备,实现了消防钳的小型化、便携化,为全电消防设备的发展提供了一定基础。

摘要：为解决高压绝缘致使高频大功率开关电源中整流变压器功率密度不高的问题,通过分析常规结构整流变压器电位分布的不合理因素,提出一种新的变压器磁芯结构。它采用平面磁芯并联磁路构成变压器单元,由不同单元串级连接、层叠布局形成整个变压器磁芯。设计实例分析表明,该串级式层叠平面磁芯变压器的电位分布有利于提高整流变压器的功率密度,且比常规结构整流变压器的功率密度有显著提高。

摘要：针对高功率密度电机功率大、体积小的特点,通过综合选择水冷系统平衡电机的热量,保证高功率密度电机的散热。利用计算流体动力学(CFD)和热场比较轴向型、周向型、螺旋型3种水冷方式,从流速、冷却效果、水泵功率、温度分布及工艺等多方面综合比较并选择最优水路结构——螺旋型水路,并应用此水路作为高功率密度电机的机壳内部水冷方式。传统电机的电流密度为5.0 A/mm2,通过采用螺旋型水冷系统、优化电机磁路结构和对材料的特殊设计,同样的温升可使电流密度增至10.0 A/mm2。这样在电机体积和重量基本不变的情况下可使电机的功率提高1倍,达到设计高功率密度电机的目标。最后,通过红外热成像仪的温度测试验证螺旋型水路应用CFD流固耦合温度场分布的一致性。

摘要：针对高功率密度柴油机铝活塞性能要求,活塞环岸采用Al2O3陶瓷纤维增强铝基复合材料,对复合材料结构设计、纤维预处理、预制件制备、挤压铸造成形工艺和耐磨性能进行了研究。经过预处理后的氧化铝纤维其长短搭配合理,渣球含量少,对纤维预制件的成形有利。对挤压铸造工艺进行了优化,采用优化后的工艺制备的活塞其纤维增强部位的界面结合良好,复合材料的显微组织细密、纤维分布均匀、渣球数量少。氧化铝纤维增强铝基复合材料的耐磨性优于高镍铸铁。

摘要：文章根据高超声速飞行器用一款高功率密度电机需求,开展了耐极端环境(400℃)下高功率密度电机的设计及研制,通过理论分析和仿真分析对其耐高压油道、耐极端环境材料等关键技术进行研究,通过样机试验验证了该设计方法的可行性,为后续新一代高功率密度电机高水平发展和应用提供重要的技术指导作用和研制工程价值。

摘要：高功率密度永磁同步电动机由于单位体积上所折合的输出功率大而具有广阔的应用前景。但单位体积上输出功率大的同时,发热量大,导致整机温升严重,合理的散热设计对高功率密度电动机至关重要。先计算电动机额定负载运行时的各种损耗值,分析电机温升特点,再合理地设计电机的冷却结构,最后对电机进行热场仿真分析。以一台21kW、11 000 r/min航空油泵电机设计为例,对电机进行了散热结构设计及热场分析。试验数据表明,电机发热计算及热场分析准确,冷却结构设计合理。

摘要：较大功率的无线电能传输(WPT)装置通常体积较大,限制了其在特定领域的应用。为此,这里提出一种高功率密度WPT装置设计方法。首先,建立磁耦合谐振系统的互感模型,以便确定该设计的补偿方案。接着,借助于Maxwell软件,以提高装置的功率密度为目标,对磁芯形状、线圈线径、绕线位置等方面进行了具体的设计。然后,利用Matlab软件进行仿真,结果表明所设计的高功率密度装置满足系统指标。最后,搭建实验样机证明了理论分析和方案设计的正确性及有效性。