摘要：着重研究不同分段斜极段数对转矩波动和噪声的影响。通过Ansoft软件进行3D电磁场计算,并将3D场计算的气隙磁密进行矢量相加,利用Ansys软件将叠加后的平均气隙磁密进行2D声场计算,将分段斜极复杂的3D声场计算简单化,同时提出一种将转子分成两段斜极结构的简单工艺,并总结了满足该工艺的设计要求。通过试验验证,该仿真计算与试验基本一致,为该类电机设计计算提供参考。

摘要：本文基于一台104kW,1250r/min的电动汽车用永磁电机,设计了螺旋与Z形的水冷结构,基于流固耦合法,对两种冷却结构下电机的流体场与温度场进行分析,详细对比了两种水冷结构下的电机绕组、铁心的温升以及轴承和永磁体的温度。另外,为了进一步优化电机的冷却结构,本文设计了不同数量、宽度的水路,研究不同水路结构对电机温升的影响。最后基于设计好的水冷结构,给定不同的冷却水速,研究水流速度对电机温升的影响,并进行了不同水流速度下的温升试验。将实验值和计算值进行了误差分析,其误差在工程允许范围内,验证了冷却方案的可行性。

摘要：针对一种起重机用新型永磁同步电机(PMSM)的转子进行设计和稳定性研究,首先建立了起重机用新型PMSM转子的三维物理模型及数学模型,基于屈曲理论基础,运用有限元法对转子模型进行了线性屈曲分析,探讨了绳槽对临界载荷的影响规律。将线性屈曲及非线性屈曲进行对比分析,在考虑初始几何缺陷和材料非线性及大变形的基础上,探讨了转子长度、壁厚、端侧板厚度、材料属性等对转子稳定性的影响规律。并将几何/材料双非线性与极限强度进行对比分析。最后对电机的转子及主轴进行刚强度校核。通过以上分析,能有效减轻外转子自重,降低生产成本,缩短生产周期。

摘要：相对于硅钢片电机,非晶合金电机具有损耗小、效率高、温升低的特点,但同时也对减振降噪带来更大的挑战。针对这一问题,本文首先推导出电机振动噪声的解析表达式,对磁化曲线与磁滞伸缩曲线分析表明,磁滞伸缩效应是导致非晶合金电机振动噪声过大的主要原因。其次,采用COMSOL软件进行实验样机的有限元计算,获取非晶合金电机与硅钢片电机声压级与振动位移云图。最后对两台7kW实验样机的振动和噪声特性进行实验测量和数值分析,并与前面的理论和有限元预测结果进行了对比。本文方法为在设计阶段计算非晶合金电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。

摘要：钕铁硼永磁材料具有较大的电导率,即使电机额定转速较低时,依然能在电机永磁体中产生较大的涡流损耗,影响电机性能,因此有必要对低速大转矩永磁同步电机永磁体涡流损耗进行研究。设计5台不同极槽配合的低速大转矩表贴式永磁同步电机,采用三维时步有限元法计算5台电机的永磁体涡流损耗。针对不同极槽配合电机气隙磁密分数次谐波含量对永磁体涡流损耗的影响进行分析。结果显示,分数次谐波含量越大永磁体涡流损耗越大。

摘要：随着永磁风力发电机单机容量的不断增大和电磁负荷的不断提高,其冷却结构的合理设计已成为发电机研发过程中的重点与难点。以一台1.65MW强迫风冷直驱永磁风力发电机为例,基于计算流体力学和传热学理论,建立发电机全域三维流动与传热耦合模型,应用有限体积法数值分析发电机内的流动和温升分布状态。针对强迫风冷结构需要外接风机而占用系统空间大、清洁维护难度高的问题,提出一种由转子辐板支架作为离心式风扇驱动冷却风的全封闭式自循环风冷系统。通过不同冷却结构尺寸下散热性能的对比研究,给出了较适宜的发电机冷却结构方案,对提高大型永磁风力发电机的运行可靠性具有一定的参考意义。

摘要：针对电动汽车轮毂电机在限定空间内散热难问题,以一台高功率密度永磁同步轮毂电机为例,选取典型过载爬坡、急加速和峰值转速三种行驶工况,采用流固耦合方法对永磁同步轮毂电机在电动汽车不同行驶工况下的瞬态温度场进行分析计算,在水冷结构基础上分析不同水道数量、水道宽度及冷却液流量对电机温度场及流阻的影响,并通过改进机壳结构,有效降低电机绕组端部温升,通过试验验证了仿真计算的准确性,为轮毂电机温度场计算和冷却结构的设计提供参考。

摘要：电枢反应电抗是永磁电机设计中的重要参数。本文首先用等效交直轴法和保存磁导率法对内置U型转子结构永磁电机进行了电抗参数的计算。然后,在不考虑交叉饱和及考虑交叉饱和的情况下,对内置U型转子结构永磁电机的电抗进行了实验测试,并将不同计算方法下的电抗计算值与测试值进行了分析比较,得出计算值与测试值的差异。最后提出一种新的转子磁路结构,该结构能进一步减小内置U型永磁电机的电抗,提高电机的凸极率。

摘要：为了研究水冷系统对高速永磁电机冷却效果的影响,基于计算流体动力学(CFD)以及数值传热学理论,利用有限体积法对常用的轴向"Z"字型和周向螺旋型水冷系统进行详细分析,得到了水冷系统的流速、流阻及温度分布。在采用螺旋型水冷结构的基础上,对电机的流体场和温度场进行计算,分析了水道数、水道宽度、冷却水速及冷却水温对电机温升的影响。为高速电机水冷系统的设计与热分析提供参考。

摘要：硅钢片的磁致伸缩是永磁电机产生振动噪声的原因之一。本文基于压磁方程,建立了考虑磁致伸缩效应的磁-机械耦合模型,给出求解区域内的基本假设及相应的边界条件,以一台11k W永磁同步电机为例,应用有限元计算了在理想电流和实验电流供电下由电磁力和磁致伸缩效应两种振动源单独和共同作用时引起的振动;在此基础上分析了电机周围的声场分布。为了验证模型,对该永磁电机的振动和噪声分别进行了实验研究。理论计算与测量结果的比较验证了该耦合模型的正确性,为在设计阶段计算永磁电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。