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阀控充液式液力偶合器瞬态充液流场及转矩特性预测

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液压与气动 2022年第11期46卷 42-50页

作者：李莉崔红伟王国强李健任维微黄龙太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 太原理工大学煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024 霍州煤电集团鑫钜煤机装备制造有限责任公司山西临汾031400

阀控充液式液力偶合器常被安装布置于刮板输送机的电机与减速器之间,利用其充液调速特性,实现刮板输送机的软启动。为了预测阀控充液式液力偶合器瞬态充液过程的流场及转矩特性,以循环圆直径为500 mm的偶合器为分析模型,应用仿真软件CFX... 详细信息

阀控充液式液力偶合器常被安装布置于刮板输送机的电机与减速器之间,利用其充液调速特性,实现刮板输送机的软启动。为了预测阀控充液式液力偶合器瞬态充液过程的流场及转矩特性,以循环圆直径为500 mm的偶合器为分析模型,应用仿真软件CFX(Computational Fluid Dynamics X),采用非均一化两相流模型与SST(Shear Stress Transport)湍流模型,对充液过程的瞬态特性进行了数值模拟研究,获取了不同工况下的压力场、速度场及转矩值,根据压力、速度分布及变化规律分析了不同工况下泵轮转矩变化趋势,并得到了不同充液率下泵轮转矩系数的拟合公式。结果表明,整体上转矩随着充液率的增大而呈抛物线形式递增,随着速比的增大而减小,并由于环流状态的改变,出现转矩下降速率跌落现象。分析结果预测了阀控充液式液力偶合器的流场及转矩特性,为液力偶合器的使用与设计提供了合理的参考。

关键词：阀控充液式液力偶合器瞬态充液流场特性转矩特性

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漏磁可控永磁电机转矩特性分析与优化设计

漏磁可控永磁电机转矩特性分析与优化设计

作者：胡慧慧江苏大学

学位级别：硕士

近年来,节能高效的纯电动汽车引起了国内外专家的普遍重视,已经成为了新能源汽车的重点发展方向之一。随着现代交通的日益复杂与电动汽车的逐渐普及,电动汽车的设计需求也越来越严苛。漏磁可控永磁电机以其高效和宽调速范围等优点受到... 详细信息

近年来,节能高效的纯电动汽车引起了国内外专家的普遍重视,已经成为了新能源汽车的重点发展方向之一。随着现代交通的日益复杂与电动汽车的逐渐普及,电动汽车的设计需求也越来越严苛。漏磁可控永磁电机以其高效和宽调速范围等优点受到了电机领域专家的广泛关注。但是,当前对漏磁可控永磁电机的研究主要集中在额定工况,而对其在不同运行工况下的转矩输出能力研究较少。合理分配漏磁可控电机多变漏磁运行工况下转矩分量占比,有利于实现电机转矩输出能力的综合提升。因此,为进一步提升漏磁可控电机在不同运行工况下的转矩输出能力,本文基于漏磁可控运行原理设计了一种新型的漏磁可控永磁电机(Flux-controllable permanent magnet motor,简称FC-PM电机),并对其不同运行工况下的转矩特性进行分析以及针对性的地进行电机优化设计。本文的主要内容包括:首先,对国内外宽调速永磁电机的发展概况以及转矩特性优化的研究现状进行总结,系统地阐述了实现宽调速的技术手段和电机转矩特性的优化方法。在此基础上,提出了一种漏磁可控的宽调速设计思路和结合多变漏磁运行工况的转矩分量分配的优化设计思路。其次,介绍FC-PM电机的整体设计流程,并基于对漏磁可控基本设计原理的深入分析对FC-PM电机进行了结构设计。考虑电机设计需求,推导并计算了FC-PM电机额定参数与极槽配比,确定了其定转子结构及初始尺寸。接着,根据FC-PM电机的典型漏磁运行工况,提出一种冻结磁导率结合虚功法的转矩分量分离方法,为实现转矩分量的优化奠定技术基础。同时,提出一种不同工况下FC-PM电机的转矩特性优化方法,其中创新性的将转矩分量合理占比作为了优化目标。并结合敏感度分析计算筛选出高敏感度的关键参数,采用多目标分层优化方法,综合权衡确定FC-PM电机的最优设计方案。随后,综合评价并比较了优化前后FC-PM电机的电磁性能,主要包括基本空载特性、漏磁可控特性、转矩特性和铁耗特性。结果表明优化后的FC-PM电机具有更好的电磁性能,证明提出的分层优化方法的有效性。最后,加工制造优化后的FC-PM电机,并进行多方面的关联实验,包含空载特性、漏磁可控特性、转矩特性、铁耗特性,验证电机设计的合理性与电机优化的有效性。

关键词：漏磁可控永磁电机多运行工况转矩特性优化分析

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磁通屏障对潜油电机转矩特性的影响

电子测量技术 2023年第9期46卷 8-15页

作者：吴尧辉刘书材岳曦元河南理工大学电气工程及其自动化学院焦作454000 直驱电机-河南省工程技术研究中心焦作454000

转矩脉动是影响内置式潜油电机的重要因素,通过对电机转子内部磁通屏障的设计,进而达到降低转矩脉动的目的。以10极12槽内置式“一”字型潜油电机为基础模型,使用有限元法对潜油电机转子进行了二维瞬态场分析。基于磁通屏障效应对潜油... 详细信息

转矩脉动是影响内置式潜油电机的重要因素,通过对电机转子内部磁通屏障的设计,进而达到降低转矩脉动的目的。以10极12槽内置式“一”字型潜油电机为基础模型,使用有限元法对潜油电机转子进行了二维瞬态场分析。基于磁通屏障效应对潜油电机气隙径向磁密的影响,得出了潜油电机转子在各种运转工况条件下的径向电磁特性分布的状况,并分别比较研究电机的齿槽转矩和电磁转矩等转矩特性。优化后,潜油电机的转矩脉动有了显著的降低。最后,采用砝码法验证磁通屏障的设计对潜油电机齿槽转矩具有较好的抑制效果。由于潜油电机的定子结构被限制,磁通屏障的优化设计具有非常大的意义。

关键词：潜油电机转矩特性磁通屏障有限元分析转矩脉动齿槽转矩

Torque characteristics in a large permanent magnet synchronous generator with stator radial ventilating air ducts

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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 2016年第8期17卷 814-824页

作者： He HAO Wei-zhong FEI Dong-min MIAO Meng-jia JIN Jian-xin SHEN College of Electrical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China Power Engineering Centre Cranfield University Cranfield MK43 OAL UK

目的:针对应用于海上风电的大型低速直驱型永磁同步发电机,研究具有径向通风风道定子和分段斜极的转子对于电机转矩特性的影响。创新点:利用二维和三维有限元分析,得到定子通风孔的存在对于电机转矩特性的影响,并且通过对永磁体结构和... 详细信息

目的:针对应用于海上风电的大型低速直驱型永磁同步发电机,研究具有径向通风风道定子和分段斜极的转子对于电机转矩特性的影响。创新点:利用二维和三维有限元分析,得到定子通风孔的存在对于电机转矩特性的影响,并且通过对永磁体结构和转子分段斜极的优化,得到其对电机转矩特性的影响,提高电机转矩性能,降低了对机械齿轮的要求。方法:首先,考虑到大型直驱型永磁同步发电机采用的机械齿轮的机械忍耐性受到限制,因此减少电机的转矩脉动具有非常重要的意义,对于海上工作的风力发电机来说尤为如此。接着,针对现有风力发电机,在具有定子通风孔条件下提出了对于电机永磁体形状的优化,并通过二维和三维的有限云分析,得到了其对电机转矩特性的影响。然后,通过提出对电机转子的分段斜极的优化,同样利用二维和三维的有限元分析得到不同转子结构对电机转矩特性的影响。最后,通过分析比较得到不同结构对电机平均转矩、转矩脉动等的影响。结论:针对大容量永磁同步发电机,我们发现定子通风孔不仅会降低电机的平均转矩,还会增加电机的转矩脉动,且电枢电流和转子分段斜极对减少电机的转矩脉动具有非常大的影响。

关键词：永磁同步发电机转矩特性径向通风通风管道定子二维有限元分析三维有限元分析海上风力发电

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多片湿式离合器接合过程转矩特性研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第5期42卷 34-39页

作者：陈漫马彪李国强李和言北京理工大学机械与车辆学院北京100081

针对液力机械传动装置湿式多片离合器的结构特点,研究了离合器单摩擦副转矩的传递特性,提出了等效摩擦系数概念,用以描述摩擦副接合过程经历的不同润滑阶段.应用Abaqus有限元软件分析了湿式离合器多摩擦副不同接触面接触压力的分布规律... 详细信息

针对液力机械传动装置湿式多片离合器的结构特点,研究了离合器单摩擦副转矩的传递特性,提出了等效摩擦系数概念,用以描述摩擦副接合过程经历的不同润滑阶段.应用Abaqus有限元软件分析了湿式离合器多摩擦副不同接触面接触压力的分布规律,在此基础上建立了多片湿式离合器接合过程转矩计算模型.通过对比分析,所建立的转矩模型和功率损失模型均大于传统模型的计算结果,更接近实际工作情况.仿真结果表明:增加润滑油黏度或减小表面联合粗糙度,可使接合转矩上升平稳;减小摩擦副弹性模量,会使粗糙接触转矩响应减慢,增加接合时间.

关键词：车辆传动湿式离合器等效摩擦系数转矩特性有限元

新型两相同步对称励磁模式开关磁阻电机及其转矩特性

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电工技术学报 2014年第3期29卷 143-149页

作者：朱曰莹赵桂范龚进峰王大方哈尔滨工业大学汽车工程学院威海264209 中国汽车技术研究中心天津300162

电动汽车用开关磁阻电机转矩特性对电动汽车整车动力性能与乘坐舒适性能起着至关重要的作用。为了降低开关磁阻电机传统绕线布置形式进行两相同步励磁控制模式时的转矩脉动,提高其输出转矩,在揭示了传统绕线方式两相同步励磁时转矩不对... 详细信息

电动汽车用开关磁阻电机转矩特性对电动汽车整车动力性能与乘坐舒适性能起着至关重要的作用。为了降低开关磁阻电机传统绕线布置形式进行两相同步励磁控制模式时的转矩脉动,提高其输出转矩,在揭示了传统绕线方式两相同步励磁时转矩不对称问题的基础上,通过改变电机绕组绕线方式,提出了一种新型两相同步对称励磁模式;针对建立的新型励磁模式电机电磁模型,利用数值计算方法得到了该模式下电磁转矩特性曲线,并以单相励磁模式为参考进行了对比分析。设计了新型励磁模式开关磁阻电机电磁转矩特性测试实验,实验结果验证了提出的新型励磁模式的有效性。

关键词：开关磁阻电机励磁模式绕线方式转矩特性

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液黏传动可控启动过程混合摩擦转矩特性研究

液压与气动 2019年第2期43卷 49-54页

作者：刘强崔红伟廉自生王其良李隆太原理工大学机械工程学院山西太原030024 太原理工大学煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024

为了研究矿用重型刮板输送机可控启动装置中液黏传动可控启动过程混合摩擦阶段的转矩特性,基于雷诺方程建立了油膜承载力和剪切转矩数学模型,并根据G-W模型建立了微凸峰接触转矩模型,最终以刮板输送机实现S形曲线,得到了可控启动过程中... 详细信息

为了研究矿用重型刮板输送机可控启动装置中液黏传动可控启动过程混合摩擦阶段的转矩特性,基于雷诺方程建立了油膜承载力和剪切转矩数学模型,并根据G-W模型建立了微凸峰接触转矩模型,最终以刮板输送机实现S形曲线,得到了可控启动过程中摩擦副的承载特性和转矩特性。结果表明,可控启动过程中,摩擦副间油膜厚度按反S曲线随时间增大而减小;摩擦副的承载力和转矩不断增大,其中微凸峰为总承载力和转矩的主要承担部分,并且不断增大,而油膜承载力和转矩则只占据小部分并不断减小。研究结果为可控启动装置可控启动过程转矩特性预测和控制部分设计提供了理论依据。

关键词：可控启动装置液黏传动混合摩擦转矩特性

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双盘式磁力耦合器转矩特性的研究

煤矿机械 2020年第3期41卷 44-47页

作者：王文善王亮李仁杰魏辉翔省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001

以双盘异步式调速型磁力耦合器为研究对象,基于洛伦兹定律推导出转矩的数学表达式,并利用Ansoft Maxwell对双盘式磁耦合器的瞬态进行仿真分析,验证了该数学表达式。同时研究不同工作气隙、永磁体数量、转差和铜盘厚度对磁力耦合器输出... 详细信息

以双盘异步式调速型磁力耦合器为研究对象,基于洛伦兹定律推导出转矩的数学表达式,并利用Ansoft Maxwell对双盘式磁耦合器的瞬态进行仿真分析,验证了该数学表达式。同时研究不同工作气隙、永磁体数量、转差和铜盘厚度对磁力耦合器输出转矩的影响。结果表明,选择合适的永磁体数量和适当减小气隙有利于提高耦合器的输出转矩;转差和铜盘厚度的增大会使输出转矩先达到峰值,再逐渐减小,为调速型磁力耦合器的优化设计提供参考。

关键词：双盘式磁力耦合器数学表达式有限元仿真转矩特性

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磁粉离合器转矩特性分析与优化

农业机械学报 2011年第10期42卷 35-38,34页

作者：王程常思勤南京理工大学机械工程学院南京210094 淮阴工学院交通工程学院淮安223003

以提高磁粉离合器转矩容量为目的,在深入研究其工作机理的基础上,利用虚位移电磁力计算理论推导得出了转矩传递公式;以麦克斯韦方程为磁场分析的理论基础,建立了磁粉离合器二维有限元分析模型并进行了计算,仿真结果与试验结果吻合;根据... 详细信息

以提高磁粉离合器转矩容量为目的,在深入研究其工作机理的基础上,利用虚位移电磁力计算理论推导得出了转矩传递公式;以麦克斯韦方程为磁场分析的理论基础,建立了磁粉离合器二维有限元分析模型并进行了计算,仿真结果与试验结果吻合;根据仿真分析结果,对其进行了改进设计,改进后的磁粉离合器转矩性能提高了45%。

关键词：磁粉离合器转矩特性仿真