检索结果-南通市图书馆

检索条件"主题词=Maxwell有限元分析"

共 3 条记录，以下是1-10 订阅

全选清除本页清除全部题录导出标记到"检索档案"

详细简洁

排序：

交错阵列嵌入式磁耦合器的设计与研究

交错阵列嵌入式磁耦合器的设计与研究

引用

作者：薛俊强西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,永磁耦合器在风力发电、直线电动机、磁轴承等多个领域应用越来越广泛。与机械驱动相比,永磁耦合器有密封可靠、主从动件无接触、过载保护等优点。随着永磁材料发展,一些研究人员将重点放在对永磁体的排列方式和充磁方向的研究... 详细信息

近年来,永磁耦合器在风力发电、直线电动机、磁轴承等多个领域应用越来越广泛。与机械驱动相比,永磁耦合器有密封可靠、主从动件无接触、过载保护等优点。随着永磁材料发展,一些研究人员将重点放在对永磁体的排列方式和充磁方向的研究。本文首先对永磁耦合器的驱动原理和结构原理进行分类,分别介绍了同步式、涡流式、磁滞式耦合器的结构特点,分析了圆筒型和圆盘型在传动过程中各自的优缺点。筒型永磁耦合器在工作时,结构紧凑,永磁体利用率高,没有轴向力的影响;介绍了交错阵列充磁条形永磁体的基本原理,并分析了这种充磁排列结构的优势,为永磁耦合器的磁路排列方式提供理论基础。其次,对传统充磁和交错阵列充磁方式进行对比,得到交错阵列充磁具有气隙侧单边增强效应,从而提高永磁耦合器的传递效率;将交错阵列充磁结构的永磁体应用到圆筒型永磁耦合器中,并对永磁耦合器的结构进行设计;对磁耦合器的各个部件材料进行选取,最终设计出一款结构紧凑、磁体利用率高的交错阵列嵌入式永磁耦合器。然后,对永磁耦合器进行磁场仿真分析,通过maxwell软件分别建立传统充磁结构和交错阵列充磁结构磁耦合器的二维模型;计算永磁体的长度、极数和磁体间隙所传递的转矩值,分析不同参数变化对最大转矩的影响规律;分别计算传统径向和交错阵列充磁结构下传递的转矩值,并分析不同角度下磁耦合器所传递转矩值的变化。最后,设计并搭建永磁耦合器扭矩测试实验平台,对传统排列和交错阵列耦合器分别进行最大转矩测试;对交错阵列充磁气隙为0.7mm、1.1mm、1.5mm分别进行最大转矩测试;对交错阵列不同充磁方向下不同角度的转矩进行测试;将实验测试的结果与仿真结果进行对比,实验曲线与仿真曲线在误差范围之内,从而验证了仿真分析软件的准确性,为永磁耦合器的设计提供了一定的借鉴意义。

关键词：永磁耦合器 maxwell有限元分析转矩特性

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

永磁同步电机转矩特性的多目标优化设计

永磁同步电机转矩特性的多目标优化设计

引用

作者：万丹丹湖南大学

学位级别：硕士

永磁同步电动机（PMSM）满足高精度、低能耗和经济性的要求,永磁同步电机的研究中,转矩脉动率,平均输出转矩和功率质量比是非常重要的设计指标。表贴式永磁同步电机转子磁极采用Halbach永磁体阵列能够实现空载气隙磁场正弦度和磁密基波... 详细信息

永磁同步电动机（PMSM）满足高精度、低能耗和经济性的要求,永磁同步电机的研究中,转矩脉动率,平均输出转矩和功率质量比是非常重要的设计指标。表贴式永磁同步电机转子磁极采用Halbach永磁体阵列能够实现空载气隙磁场正弦度和磁密基波幅值的提高,有效降低气隙磁密谐波含量,且Halbach永磁体阵列的自屏蔽作用实现永磁体一侧聚磁效果,使转子背铁能够尽可能的薄,有助于提高功率质量比。传统的Halbach阵列结构是每个转子磁极平均分块,块与块之间紧密连接不留空隙,这就导致相邻两块永磁体之间的充磁方向的夹角给空载气隙磁密引入一部分谐波,且夹角越大,引入的谐波含量越多。因此,对于宽极弧的Halbach阵列永磁同步电机,对于抑制这部分谐波的研究至关重要。本文针对永磁同步电机的多目标优化设计开展研究工作,主要包括以下几个方面:首先,提出内弧偏心极间隔断式Halbach阵列,并对电机模型的转矩脉动和平均输出转矩进行优化。内弧偏心结构在不改变气隙的均匀性的同时,提高空载气隙磁密基波幅值;相对于传统的Halbach阵列电机,极间隔断式Halbach阵列极弧系数和充磁角度可调,可从降低空载气隙磁密谐波含量角度对极弧系数和充磁角度进行调节,降低气隙磁密的谐波畸变率,有效优化转矩脉动,经过多目标优化分析,达到同时降低转矩脉动和提高输出转矩的目标。其次,提出三角形块间隔断和均匀块间隔断Halbach阵列结构,对电机模型的转矩脉动率和转矩转子质量比进行优化。相对于传统的Halbach阵列,本文提出的三角形和均匀气隙块间隔断式Halbach阵列能够有效改善空载气隙磁密的波形,抑制由于永磁体块充磁角度的差异引起的气隙磁密谐波,从而对转矩脉动有极好的改善作用。然后,提出一种非均匀隔断的Halbach阵列结构,对电机模型的转矩脉动率和输出平均转矩进行优化。基于正交实验参数灵敏度的分析对比了各关键设计参数对电机有限元模型的齿槽转矩、平均输出转矩、转矩脉动和转矩脉动率四个性能指标的影响,基于MATLAB建立了平均转矩或转矩脉动率分别和结构设计参数之间的数学模型,并采用正交试验的结果对数学模型的准确度和可靠性进行了验证。经过NSGA-II全局优化,验证了本文提出的非均匀分块Halbach阵列对电机转矩性能的改善作用。最后,通过对几种优化设计方案的对比分析得知,内弧偏心极间隔断式Halbach、三角形块间隔断和均匀块间隔断Halbach以及非均匀隔断的Halbach阵列结构转矩脉动率由径向充磁电机的18.6%降低至1.56%～2.45%,且功率质量比由径向充磁电机的0.4412k W/kg提高至0.5173k W/kg～0.5349k W/kg,相较于传统径向充磁有极大的改善。本文所做的优化设计的研究为永磁同步电机电机设计和优化提供了一套完整的流程参考,并对电机转矩特性提供了新的优化方法,对基于Halbach阵列、极弧较宽的永磁同步电机转矩特性的优化设计研究具有重要的意义。

关键词： Halbach阵列永磁同步电机 maxwell有限元分析参数化分析隔断

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

直线磁场调制电机优化设计

直线磁场调制电机优化设计

引用

作者：王雨桐湖南大学

学位级别：硕士

永磁直线电机的广泛应用体现出电机自身结构的多变、简单等优势。但随着推广出的高速物流、无绳电梯等新型领域应用,电机的制造技术与设计加工的局限性使系统制造材料成本急剧增加,系统维护的工作量也不容忽视。解决这些弊端的直线磁场... 详细信息

永磁直线电机的广泛应用体现出电机自身结构的多变、简单等优势。但随着推广出的高速物流、无绳电梯等新型领域应用,电机的制造技术与设计加工的局限性使系统制造材料成本急剧增加,系统维护的工作量也不容忽视。解决这些弊端的直线磁场调制电机(Magnetic-Geared Flat Linear Machine,MGFLM)却因较低的功率因数严重制约了在长行程直线牵引系统中的应用。本文针对直线磁场调制电机优化设计开展研究工作,以提高电机功率因数为目的,主要研究内容有以下几个方面:首先,从直线磁场调制电机工作原理入手,推导气隙磁密、功率因数和平均推力的解析方程,梳理其中变量对电机基本物理量的影响。基本确定了永磁体分布、永磁体极对数、等效绕组极对数、齿靴宽度、调磁块结构和电流激励初始相位角等参数为影响推力特性和功率因数的主要变量。其次,将应用Ansys maxwell软件仿真获得的端电压波形数据应用至解析计算中得到输入电压波形。采用FFT方法分解电机的输入电压、电流,计算基波相角差余弦值,进而得到功率因数值。然后,研究MGFLM各结构变量对推力特性和功率因数的影响。采用Halbach永磁阵列的MGFLM相比法向充磁的MGFLM气隙磁密基波含量升高2.74%,各次谐波含量普遍降低,功率因数也从0.497提高到0.649。在较合适的磁极组合下,功率因数可以达到0.762,平均推力却降低了14.3%。此外,矩形、椭圆和梯形三种形状调磁块相比,梯形调磁块的调磁效果最好,其次是矩形;分析左右两侧曲边的矩形调磁块,左侧边外凸,右侧边内凹的形状下,磁力线更多的分布在调磁块中,此时的功率因数和平均推力均较大,推力波动几乎不变。最后,为研究变量间相关关系,又对结构变量进行敏感性分析,得出各敏感因子比重,其中永磁比、调磁块左侧曲边半径长对功率因数影响较大,调磁块上边长、极靴齿宽对平均推力的影响较大。以功率因数为目标函数,平均推力为边界条件,应用NSGAⅡ算法进行优化获得Pareto前沿。同时应用另一种Box-Behnken优化方法展开分析。对这两方法得到的最终优化方案对比,得出NSGAⅡ优化方案的平均推力有415.9N,较法向充磁直线磁场调制电机平均推力降低了4.2%,Box-Behnken优化方案平均推力有410.4N,降低了4.2%,两方案功率因数相差不大,均在0.72左右,分别提高了45.1%和44.9%。又结合电机正反转特性,选取正转反转平均推力相差较小的Box-Behnken优化方案为最终方案。本文所做的优化设计研究为磁场调制电机设计及优化提供了一套完整的流程参考,并对电机功率因数优化提供了新的思路,对用于长行程的磁场调制电机功率因数的提高研究具有重要意义。

关键词：直线磁场调制电机 maxwell有限元分析参数化分析优化设计

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

全选清除本页清除全部题录导出标记到“检索档案”

共1页 << < 1 > >>

回到顶部

执行限定条件

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：