双斜盘多排式轴向柱塞马达转矩特性分析

为了实现多级转速和转矩的输出,轴向柱塞马达必须使用节流阀、减压阀等耗能元件来改变输入压力和流量,但同时降低了效率。新型双斜盘多排式轴向柱塞马达可以利用其结构的特殊性,实现输出转矩的多样性。本文基于双斜盘多排式轴向柱塞马达的结构特点及工作原理,推导了该马达在不同工作方式下的理论瞬时转矩和转矩不均匀系数,并通过Matlab分析了内外马达转矩系数比对转矩不均匀系数的影响,设计了马达的实验液压系统并搭建了实验平台,对马达进行了原理性实验,并进行了数据分析。实验结果表明,在额定压力和额定排量下,该马达能实现多种不同的转速与转矩输出,随着内外马达转矩系数比的增大,低速大转矩的转矩不均匀系数越小,高速低转矩不稳定系数越大,通过合理设计可以实现马达在不同工作状态下的稳定运行,验证了新型马达在结构原理上的可行性,为新型轴向柱塞马达的改进设计提供了实验依据。     

机械传动系统扭矩及功率的动态测试（一）

针对目前林木及运输机械传递扭矩估算与实测值(均值)相差悬殊，本从实时检测动态扭矩及功率入手，提出中低速大扭矩及功率的数据采集方法。     

力偶型径向柱塞马达转矩转速特性分析与实验

为解决现有液压马达径向力不平衡造成马达易损坏的问题，基于双定子思想，设计了一种力偶型径向柱塞马达，该马达通过力偶输出转矩，输出轴的径向力平衡，不受侧向力的作用。在马达的一个壳体内形成了内、外两个马达，通过不同的配流方式可以输出3种转矩和转速。本文阐述了马达的结构特点和工作原理，分析了导轨曲线与马达转矩转速脉动的关系，通过对马达瞬时转矩的分析，得出了马达转矩转速无脉动的条件，及转矩转速脉动为零时导轨曲线的幅角分配规律。对马达样机进行了加工、实验，测试了马达在3种工作方式下的输出特性。结果表明，转矩转速脉动与进油区段柱塞的速度之和有关，若速度之和为常数，理论上无转矩转速脉动。     

基于模型预测控制的多电机驱动系统能量最优分配策略

为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题,提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先,以整个多电机驱动系统为研究对象,建立了电机模型和汽车纵向动力学模型,并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次,通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率,通过引入前后轮驱动力分配比α,将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次,对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后,通过硬件在环实验,验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。     

单轨道山地果园运输机齿条齿形优选

为减小单轨道山地果园运输机能耗及提高运输效率,该文基于动力学理论建立了运输机驱动轮与轨道齿条啮合的动力学模型,并设计、加工制造了链轮齿形齿条、销轮齿形齿条、摆线齿形齿条。以运输机驱动轮旋转角速度、轨道坡度、齿条齿形为考察因素,以驱动轮与不同齿形齿条啮合时所需提供的驱动扭矩为评价指标,探究齿条齿形对单轨道山地果园运输机力学性能的影响,得到在相同条件下驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩最小,且波动幅度最小。在驱动轮转速为+88.08 rad/s、轨道坡度分别为+0?、+6?、+12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小33.82%,33.45%,21.59%;在驱动轮转速为-88.08 rad/s、轨道坡度分别为-0?、-6?、-12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小35.55%,27.24%,30.43%。试验结果表明,链轮齿形齿条综合性能最优,较圆弧齿形齿条更适宜用于单轨道山地果园运输机的轨道运输中。该研究为单轨道山地果园运输机轨道的结构优化设计提供了参考。     

考虑电动轮转矩波动的汽车悬架液压衬套设计

悬架衬套作为汽车振动的重要传递部件对于衰减汽车振动有着重要作用,在轮毂电机驱动电动汽车中,电机的转矩波动会引起车身的宽频纵向振动,传统的橡胶衬套因在宽频范围内阻尼特性变化不大,无法在特定的频带上产生大阻尼来迅速衰减振动。引入液压衬套可以衰减电动轮悬架中特定频带的转矩波动激励,首先建立了能够准确描述液压衬套力学性能的有限元模型,然后对液压衬套进行了力学性能敏感因素分析,最后根据敏感因素分析结果和振动传递特性对液压衬套进行结构参数设计,结果表明通过合理设计液压衬套的橡胶剪切模量、惯性通道横截面积和通道数量等参数,可以显著减小驱动电机转矩波动对车身纵向振动的影响,使车身纵向力振动在0~120 Hz范围内衰减13.4%。     

Improvement of circulatory circle design method forautomobile hydraulic torque converters

A design method to reduce the circulatory circle axle size for automobile hydraulic torque converters is proposed. According to the beam flow theory, the variety of the axle size has little effect on the characteristics of torque converters. Based on analyzing traditional design method, it’s found that the basic reason for oversize of axle is the unreasonable semi-empirical expression of the first and third arc radius. An improved design semi-empirical expression is proposed for passage car torque converters based on the analysis of several foreign mature torque converters, and an improved design method is established. The improved method is used to design a torque converter, and the results show that the circulation circle axle size reduces about 26% in the condition of keeping the same characteristics of the traditional method. It means the improved design method can better meet the design requirement of automobile torque converters.     

叶片尾缘加弯板垂直轴风力机转矩特性数值模拟

文章提出一种在叶片尾缘加装弯板改善直线翼垂直轴风力机叶片周围流场,提高风力机转矩特性的方法。选取NACA0024和NACA0012两种直线翼垂直轴风力机常用翼型,利用数值模拟计算包括不加装弯板在内具有7种弯板长度2叶片直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动转矩特性。结果表明,在NACA系列对称翼型尾缘加弯板叶片可在一定程度上改善直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动特性。叶片尾缘加装弯板后可在某些旋转角下改变叶片上下表面压力分布,减少涡旋和流动分离产生,提高叶片气动特性,改善风力机转矩特性。研究发现,弯板长度为弦长40%风力机转矩特性改善效果最好,最大输出转矩系数较无弯板风力机提高17%,静态平均起动转矩提高26.4%。     

笼型异步磁力耦合器机械特性与试验

为有效解决目前机械传动系统中选用电机时功率裕度过大而普遍存在的能源利用效率较低问题,提出一种基于三相异步电机鼠笼转子的异步磁力耦合器(squirrel cage asynchronous magnetic coupler,SCAMC)。结合SCAMC具体结构特点,采用标量磁位法及二维场边界条件,建立气隙磁场数理模型;在气隙磁通密度中引入时间变量,推导出感生电流随时间变化的表达式;基于电流叠加性,将笼条电流折算到转子表面,并沿圆周方向对感生电流所形成的洛伦兹力进行积分,建立了SCAMC的电磁转矩模型。基于上述理论及技术基础,设计并制造出一台37 k W SCAMC样机,并对其机械特性进行理论计算、仿真验证及试验测试。结果表明:转差率相同时,所得的仿真及试验数据与理论计算值相比,误差不超过5%;SCAMC与同容量的三相异步电机相比,线性工作区更宽,过载能力更强,但其机械特性偏软,可有效缓解负载对电机的冲击。该研究可为磁力耦合器在大惯量、难启动及经常性过载机械设备中的应用提供参考。     

Three level direct torque predictive controlbased on fast virtual vector modulation

A novel scheme based on voltage prediction and fast virtual vector modulation algorithm for direct torque control of a permanent magnet synchronous motor fed by diode clamped multi level inverter is proposed.The system is based on diode clamped three level inverter,which is widely applied to middle high voltage speed regulation.Combined with space vector modulation,the reference voltage vector for direct torque control is obtained by voltage predictive control algorithm,then zero vector and two adjacent virtual vectors are used to synthesize reference voltage vector based on non orthogonal 60° coordinate.The neutral point potential is controlled by using the neutral point current characteristics of small vectors,the desired basic voltages and their dwelling time can be easily obtained and fast space vector modulation is achieved.Simulation results verify the feasibility of the proposed control scheme,that dv/dt of output voltage and neutral point potential of three level inverter are restrained effectively,and high dynamic and steady performances are obtained.