检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种圆筒形潜油永磁同步直线电机的开发

一种圆筒形潜油永磁同步直线电机的开发

作者：许孔孔航天动力技术研究院

学位级别：硕士

永磁同步直线电机(Permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)兼具永磁电机和同步电机的优点,因其体积小,效率高而得到广泛应用。在潜油系统中使用PMSLM作为其动力装置,摆脱了传统采油系统中间复杂的机械传动环节,使得采油效率... 详细信息

永磁同步直线电机(Permanent magnet synchronous linear motor,PMSLM)兼具永磁电机和同步电机的优点,因其体积小,效率高而得到广泛应用。在潜油系统中使用PMSLM作为其动力装置,摆脱了传统采油系统中间复杂的机械传动环节,使得采油效率得到极大提升。目前潜油直线电机在实际工况下存在推力小,推力波动大,电机温升过高等问题,严重抑制了其在油田中的推广和使用。本文针对上述问题,结合正在研发的“潜油直线电机往复泵系统设计”项目,开展新型的潜油PMSLM的电磁结构方案设计,优化等方面的研究,主要内容包括:(1)介绍了本文的研究背景以及直线电机的发展现状,并基于“潜油直线电机往复泵系统设计”项目需求,确定采用多个圆筒形结构PMSLM串联组合的方式实现大推力,并满足稳态温升要求的设计方案。(2)完成了满足大推力和稳态温升要求的单元PMSLM和多初级PMSLM的电磁结构设计,使组合电机的电磁推力由单元PMSLM的5k N提升到100k N。首先阐述了PMSLM的工作原理,进行了单元PMSLM的电磁结构设计,并采用有限元法进行仿真验证,得到满足需求的初始电磁结构方案。为验证设计方案的合理性,通过建立单元PMSLM的物理模型,采用了解析法和有限元法进行气隙磁场的分析。基于移位移相原理进行双初级PMSLM的设计,并建立单元PMSLM和双初级PMSLM的热分析模型,并采用ANSYS Workbench软件中的稳态热分析模块进行了PMSLM温升的计算,计算结果满足要求。(3)完成了单元PMSLM和双初级PMSLM的推力波动原因分析以及减少推力波动的优化设计。首先进行了推力波动的理论分析,解析计算齿槽力和端部力,得出影响PMSLM推力波动的主要结构参数有气隙厚度以及极弧系数等,并建立相应的有限元模型,从抑制齿槽力和抑制端部力两个方面进行PMSLM磁阻力的抑制,通过比较两者的优化方案,给出了优化磁阻力的较优方案。基于此方案,进行了双初级PMSLM的磁阻力优化以及进行举升力60k N和100k N多初级组合式大推力PMSLM的设计,并采用有限元法进行仿真验证,依据仿真结果,得出多初级PMSLM的推力与单元PMSLM的推力的关系式,为后续PMSLM的测量结果比较提供理论依据。(4)完成了双初级PMSLM实物样机的集成,并进行了磁阻力和电磁推力参数的测量。首先进行了双初级PMSLM的三维结构设计,针对潜油系统的特殊要求,进行PMSLM特殊工艺材料的选取,PMSLM引出线和电缆连接结构设计和密封设计,并进行双初级PMSLM的实物样机的集成,完成了相关参数的测量。

关键词：潜油直线电机齿槽力端部力推力特性工艺设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

圆筒形永磁直线电机设计及偏心电磁力计算

圆筒形永磁直线电机设计及偏心电磁力计算

作者：吴小虎沈阳工业大学

学位级别：硕士

传统有杆泵采油装置存在抽油杆和油管偏磨、采油效率低、检泵周期短等问题,而新型的往复式潜油直驱系统利用圆筒形潜油永磁直线电机直接驱动柱塞泵,很好地解决了抽油杆和油管偏磨问题,提高了采油效率,可应用在低产井、斜井、定向井和水... 详细信息

传统有杆泵采油装置存在抽油杆和油管偏磨、采油效率低、检泵周期短等问题,而新型的往复式潜油直驱系统利用圆筒形潜油永磁直线电机直接驱动柱塞泵,很好地解决了抽油杆和油管偏磨问题,提高了采油效率,可应用在低产井、斜井、定向井和水平井中。本文设计用于潜油直驱系统的圆筒形永磁直线电机,研究极槽配合及供电方式对电机推力密度的影响,以及研究电机动子偏心下端部力和齿槽力的变化规律。主要研究内容包括以下几部分:首先,综述圆筒形永磁直线电机常见的拓扑结构、气隙磁场计算方法、推力波动产生原因和削弱方法、偏心下的电磁力产生机理及计算方法,明确圆筒形潜油永磁直线电机的研究目标。其次,研究分数槽圆筒形永磁直线电机的设计,及供电方式对电机推力密度的影响。针对21槽22极分数槽圆筒形永磁直线电机,研究电工纯铁拼块式电机初级和次级结构的设计;研究双外引出线饼状线圈提高电机槽满率,降低铜耗的可行性;对比分析电机在正弦交流供电和无刷直流供电下的推力特性。然后,研究集中整距绕组圆筒形永磁直线电机的设计,及供电方式对电机推力密度的影响。研究66槽22极整数槽电机的设计,研究比较分数槽和集中整距绕组电机的空载定位力、空载气隙磁密等特性,研究电机在正弦交流供电和无刷直流供电下的推力特性。最后,研究动子偏心下的圆筒形永磁直线电机电磁力的变化规律。运用Ansoft软件建立偏心下的电机模型,计算偏心对电机端部力和齿槽力的影响规律,以及研究偏心对电机推力的大小和波动影响。

关键词：圆筒形永磁直线电机双外引出线饼状绕组动子偏心端部力齿槽力

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

永磁同步直线电机磁阻力分析及抑制措施

电工技术学报 2015年第6期30卷 70-76页

作者：韩雪岩祁坤张哲贾建国沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心沈阳110870

以某机床用永磁直线电机为例,分析了永磁直线电机磁阻力产生的原因,通过解析公式推导得到了最小端部力下的初级长度计算公式,利用此公式可以初步估算端部力较小时直线电机的初级长度,并且通过有限元和样机实验两种手段验证了初级长度计... 详细信息

以某机床用永磁直线电机为例,分析了永磁直线电机磁阻力产生的原因,通过解析公式推导得到了最小端部力下的初级长度计算公式,利用此公式可以初步估算端部力较小时直线电机的初级长度,并且通过有限元和样机实验两种手段验证了初级长度计算公式的可用性;基于分磁环理论,通过有限元法,建立了直线电机的计算模型,对其磁阻力进行了分析计算,并利用样机实验进行了对比验证,得出在初级端部贴铁块可以进一步削弱端部力。本文通过实验证实这两种方法对削弱直线电机磁阻力是有效的,结论可为永磁直线电机磁阻力的削弱提供抑制措施。

关键词：永磁直线同步电机磁阻力端部力抑制措施

等间距磁极分段PMLSM磁场及其磁阻力分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电机与控制学报 2014年第10期18卷 74-80页

作者：王明杰程志平焦留成郑州大学电气工程学院河南郑州450001 河南城建学院电气工程学院河南平顶山467036

为减小永磁直线同步电机(PMLSM)的磁阻力,提高其稳定运行性能,依据PMLSM结构特点,采用对每极下永磁体等分段后再等间距依次排列方法减小磁阻力。建立磁极分段的解析模型,用解析法计算等间距磁极分段时的气隙磁密,分析分段数与气隙磁密... 详细信息

为减小永磁直线同步电机(PMLSM)的磁阻力,提高其稳定运行性能,依据PMLSM结构特点,采用对每极下永磁体等分段后再等间距依次排列方法减小磁阻力。建立磁极分段的解析模型,用解析法计算等间距磁极分段时的气隙磁密,分析分段数与气隙磁密之间的关系。确定合理的磁极分段数与电机齿槽力之间的关系,使不同磁极分段产生的齿槽力相互抵消来减小齿槽力,在此基础上,通过在电枢端部特定位置处添加辅助极铁心方法来补偿端部力。有限元结果分析表明,合理选择分段数可使齿槽力明显减小,且使端部力有一定程度减小,进一步采用辅助极后,很好地消弱了端部力。

关键词： PMLSM 磁极分段磁阻力齿槽力端部力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

永磁同步直线电机磁阻力优化设计

微电机 2022年第10期55卷 44-47,75页

作者：许孔孔贾萍尹海韬刘云涛西安航天动力测控技术研究所西安710025

磁阻力是影响直线电机推力波动的重要因素,基于傅里叶级数法进行了齿槽力的解析式推导,依据理论解析式,通过削弱磁阻力的谐波幅值进行磁阻力的抑制。首先分别建立8极9槽和拆槽后直线电机有限元模型进行仿真,验证了理论解析的正确性;然... 详细信息

磁阻力是影响直线电机推力波动的重要因素,基于傅里叶级数法进行了齿槽力的解析式推导,依据理论解析式,通过削弱磁阻力的谐波幅值进行磁阻力的抑制。首先分别建立8极9槽和拆槽后直线电机有限元模型进行仿真,验证了理论解析的正确性;然后研究了端部齿相对次级永磁体不同位置时对磁阻力的影响,通过优化端部齿进行端部力的削弱。和初始模型相比,优化后的直线电机磁阻力降低了62.9%,推力波动降低了77.1%,为直线电机的设计提供了参考。

关键词：直线电机端部力齿槽力有限元法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

凝汽器管板梁带模型端部载荷的计算方法

机械强度 2014年第4期36卷 550-554页

作者：雷明川赖喜德张翔陈小明周翔杨亚斌西华大学能源与环境学院成都610039

凝汽器是热电站的主要辅机设备之一,其管板的结构和受力都非常复杂。为了准确分析端部载荷对管板强度的影响,根据凝汽器结构特点,改进了梁带计算力学模型。根据管板受力情况,计算分析得到梁带模型端部载荷(端部力和端部弯矩)的表达式,... 详细信息

凝汽器是热电站的主要辅机设备之一,其管板的结构和受力都非常复杂。为了准确分析端部载荷对管板强度的影响,根据凝汽器结构特点,改进了梁带计算力学模型。根据管板受力情况,计算分析得到梁带模型端部载荷(端部力和端部弯矩)的表达式,然后分别通过Heat Exchange Institute(HEI)标准和根据圆弧性水室的特点及凝汽器结构特点求解出端部载荷,再利用矩阵位移法求解出管板梁带受力情况,最后通过某电站实例来验证端部载荷算法的正确性。结果表明:方法能正确计算梁带模型端部载荷,为管板的强度设计提供了一套解决端部载荷的方法,具有工程实际意义。

关键词：凝汽器管板端部力端部弯矩梁带模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

永磁同步直线电动机磁阻力最小化研究

微特电机 2013年第10期41卷 20-22页

作者：章达众廖有用李国平张驰中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315211 宁波大学浙江宁波315211

根据永磁同步直线电动机磁阻力的产生机理,针对28极24槽永磁同步直线电动机,在满足直线电动机额定推力及其他技术指标的情况下,利用数学模型优化初级铁心长度,并在有限元软件中验证结果的一致性。研究表明在不同初级铁心长度下直线电动... 详细信息

根据永磁同步直线电动机磁阻力的产生机理,针对28极24槽永磁同步直线电动机,在满足直线电动机额定推力及其他技术指标的情况下,利用数学模型优化初级铁心长度,并在有限元软件中验证结果的一致性。研究表明在不同初级铁心长度下直线电动机的端部力存在一个最小值,继而进一步调整齿宽与槽宽比例,以达到磁阻力最小,该磁阻力抑制方法将改善直线电动机的伺服运动特性,尤其是低速特性。

关键词：直线电动机磁阻力端部力齿槽力

双层气隙永磁直线发电机的温升和推力波动研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

双层气隙永磁直线发电机的温升和推力波动研究

作者：郑俊娜浙江理工大学

学位级别：硕士

不可再生能源的消耗使人类过去发电需要的诸如煤、石油、天然气之类的能源逐渐耗尽,新能源发电技术越来越引起人们的重视。波浪能发电绿色环保,并可直接供给海洋仪器电能,其大规模应用可解决人们对电能的需求,是国际关注的新能源形式之... 详细信息

不可再生能源的消耗使人类过去发电需要的诸如煤、石油、天然气之类的能源逐渐耗尽,新能源发电技术越来越引起人们的重视。波浪能发电绿色环保,并可直接供给海洋仪器电能,其大规模应用可解决人们对电能的需求,是国际关注的新能源形式之一。永磁直线电机应用在波浪能发电装置中可免除直线运动到旋转运动的转换机构,提高系统的效率,在波浪能能发电装置中逐渐取代传统旋转电机,成为研究的焦点。本文针对波浪发电用高功率密度双层气隙圆筒型永磁直线发电机进行研究,完成了该电机的温升和推力波动的优化。主要内容如下:1、介绍了双层气隙圆筒型永磁直线发电机的结构和发电原理;应用场计算方法建立了双层气隙圆筒型永磁直线发电机的磁场解析模型。2、使用有限元法进行了双层气隙圆筒型永磁直线发电机的电磁建模,分别建立了电机的稳态磁场和瞬态磁场模型,并分别对其进行了空载和额定负载情况下的求解;将磁场计算的有限元结果与解析结果进行了对比,两者能够很好地吻合,证实了解析计算结果的正确性。3、使用有限元法进行了双层气隙圆筒型永磁直线发电机的温度场分析,针对该双定子结构电机内部温度远高于外部温度的现象,分析了产生原因并提出了该电机内层改进结构和内外层电流配比方法以实现内外层温度相等,进而改善其整体温升性能。4、基于改进的双层气隙圆筒型永磁直线发电机结构进行了推力波动优化,分析其推力波动产生的原因,通过减小端部力和齿槽力来削弱电机的推力波动,并得出了可削弱双层气隙圆筒型永磁直线发电机推力波动的优化设计准则。

关键词：双层气隙圆筒型永磁直线发电机电磁场温度场推力波动端部力齿槽力

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

新型永磁同步直线电机的性能分析及实验研究

新型永磁同步直线电机的性能分析及实验研究

作者：吴红伟华中科技大学

学位级别：硕士

与传统的驱动方式相比，直线电机驱动方式具有“零传动”的特点，消除了中间传动环节，在速度、加速度、传动精度和系统刚度方面均有传统驱动方式不可比拟的突出优势。永磁同步直线电机能够提供较大的推力，适用于重载机床和高速运输场... 详细信息

与传统的驱动方式相比，直线电机驱动方式具有“零传动”的特点，消除了中间传动环节，在速度、加速度、传动精度和系统刚度方面均有传统驱动方式不可比拟的突出优势。永磁同步直线电机能够提供较大的推力，适用于重载机床和高速运输场合。但由于其存在较大的推力波动，降低了其推力性能，增加了控制的难度。本文针对永磁同步直线电机推力波动大的问题，分析了推力波动产生的原因，详细探讨了推力波动成分中的端部力和齿槽力产生的机理。通过将初级绕组和次级永磁体作等效电流层变换，给出了永磁同步直线电机的电磁推力以及端部力和齿槽力的解析过程及数学表达式，并推导了电机的数学模型和机械运动方程。基于APDL参数化设计语言，对永磁同步直线电机进行了有限元仿真分析。仿真结果揭示了端部力、齿槽力、静磁阻力以及法向磁吸力的规律，验证了理论研究的正确性。进行了永磁同步直线电机的推力优化设计，分析了各种减小推力波动的方法的优劣，并提出一种减小推力波动的移相叠加的方法。在此基础上创新出一种带铁芯的U型永磁同步直线电机的结构形式，并探讨了其在机床工作台上的一种具体应用。通过有限元仿真和实验验证了其具有大幅减小推力波动的功能，并且消除了由磁吸力引起的对直线导轨的预压，改善直线导轨的工作条件。这种新型的U型永磁同步直线电机对直线电机的发展和应用提供了更多的思路。

关键词：永磁同步直线电机推力波动端部力齿槽力移相叠加