基于ANSYS的高速永磁同步电机表贴式转子强度分析

高速永磁电机大多使用的永磁材料为烧结钕铁硼,其机械性能为抗压强度大而抗拉强度非常小,环型永磁体难以承受电机高速旋转情况下因离心力而产生的巨大拉应力。故现在高速永磁电机转子多采用在分瓣式永磁体的外面过盈配合套入高强度非导磁防护套结构。文章针对高速永磁同步电机表贴式转子的几何结构和工作特性,利用ANSYS有限元软件分析一台额定转速为14167r/min、180kW高速永磁电机转子强度,并根据分析结果确定防护套与永磁体间合理的过盈量。     

基于Motor-CAD的六相容错永磁同步电机仿真设计

为检验六相永磁同步电机的工作性能,对永磁同步电机的结构与特点进行分析,确定了其定转子内外径尺寸、气隙、槽型、轴向长度、极槽数等主要参数;基于Motor-CAD电机仿真软件,对六相容错永磁同步电机进行电磁计算,分析了不同齿宽、槽圆角半径、槽数、永磁体弧长下电机转矩脉动、齿槽转矩的变化,得到了转速为1 500 r/min下的转矩脉动、齿槽转矩、电机最大可能转矩等电机性能指标,并采用螺旋水道水冷方式对电机进行冷却设计,求解出电机各部分的温度数据。通过仿真实验发现,设计的电机符合转矩和温度要求。     

高速永磁电机电磁性能分析

高速永磁电机广泛应用于工农业机械生产中。介绍高速电机永磁体的特点,针对其缺点提出永磁材料的选择原则,阐述高速电机永磁转子的充磁、去磁过程,并进行仿真分析,以期为永磁体应用提供一种可参考的分析方法。     

永磁电机转子的接触有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS，对永磁电机转子中永磁体和转子铁心的接触非线性状态，进行了三维有限元分析，得出了永磁电机转子的应力分布情况。结果表明：该结构转子的机械强度和刚度可满足电机最高转速时的机械性能要求，可以保证电机的安全运行。此分析求解过程也为类似的接触有限元分析提供了参考。     

可调行距高速插秧机移箱机构优化设计

移箱机构是可调行距高速水稻插秧机的重要部件,其工作可靠性直接关系到栽植臂的取秧量,对整个插秧机工作性能有着重要影响。为此,通过对现有移箱机构的研究与分析,设计一种可调行距高速水稻插秧移箱机构。运用三维软件对转子和螺旋轴等核心零部件进行实体建模,通过动力学分析软件对其进行虚拟仿真,得出转子与不同过渡曲线的螺旋轴在运动过程中的接触力曲线图,并运用有限元分析软件对正弦过渡曲线的螺旋轴进行强度校核。最后运用多学科优化方法对移箱机构转子进行优化。结果表明:优化后的转子最大应力降低2 1.8%,移箱机构满足可调行距高速水稻插秧机工作性能要求。     

基于响应面法的永磁联轴器优化设计

为优化筒式永磁联轴器结构,建立其参数化有限元仿真模型,以增加转矩涡流损耗比为优化目标的响应面法为设计思路,以磁极对数、永磁体厚度、铜套厚度、气隙厚度等主要结构参数为设计变量,通过Design Expert软件中Box-Behnken组合设计方法进行响应面试验设计,利用Ansoft Maxwell有限元分析软件仿真结果确定样本数据,进一步拟合出永磁联轴器优化目标的响应面回归模型,分析模型的有效性并进行优化求解。优化结果表明,结构优化后的永磁联轴器转矩涡流损耗比从0.133 0 N·m/W增加到0.144 8 N·m/W,提升了8.87%,使得永磁联轴器结构得到优化,传动性能得到改进,进一步验证了本文设计方法的有效性和设计结构的合理性。     

新型双绕组无轴承磁通切换永磁电机的设计与分析

为了克服传统的转子永磁型无轴承电机的永磁体冷却条件差、散热困难、转子机械强度低等问题,提出了一种新型无轴承磁通切换永磁电机.该电机绕组和永磁体均放在定子上,转子仅由带有凸极的铁心组成,转子结构简单,适合需要1次性转子的人工血液泵的场合.该电机结合了无轴承永磁电机和磁通切换永磁电机的特性,具有悬浮力密度和转矩密度高、悬浮力脉动和转矩脉动低、转矩和悬浮力耦合程度低以及直接方便的悬浮力调节性能等优点.首先介绍了该电机的结构和运行原理,其次建立了电磁转矩和悬浮力的数学模型,以增大转矩密度与悬浮力密度和减小转矩脉动与悬浮力脉动为目标,对该电机的关键尺寸参数进行了优化设计.最后基于有限元法分析了该电机的空载反电动势、转矩、悬浮力以及转矩与悬浮力之间的耦合等电磁性能,验证了该电机的优点.     

外转子永磁同步电机式轮毂电机的设计与分析

针对电动汽车开发设计出一款结构简单、维护方便、耐用可靠的轮毂电机。根据设计需求给出了外转子轮毂电机的总体设计方案,对其主要尺寸以及整体电磁结构进行分析计算。采用Ansoft软件对槽口宽度、永磁体厚度等影响因素进行分析研究,并对改进后的磁场进行了分析,以提高电机的输出性能。最后对样机进行了计算和试验测试,设计结果与实验结果相符,表明了设计分析的正确性。     

铁心应力对永磁电机性能的影响

永磁电机是新兴电动汽车及很多工业伺服等产业重要的动力系统来源,其性能和技术的发展得到社会高度关注。对于永磁电机一些关键技术的发展,包括制造材料的选择,都已经成为决定永磁电机性能的基本要素,是研究的重要课题之一。课题组以铁心应力对永磁电机性能的影响为主要内容,结合实验分析,探讨了永磁电机铁心材料的应力磁性能和应力铁损性能的相关机理。仿真结果表明,当应力作用条件发生变化,永磁电机铁心的导磁性能和损耗性能都会发生改变,且压应力与拉应力条件对铁心性能表现存在较大差异。     

基于ANSYS的偏心蠕动式转子泵转子强度分析

针对偏心蠕动式转子泵液力端的几何结构及运动特性,分析了转子平面蠕动运动过程中的受力以及约束情况,并结合偏心蠕动式转子泵实际设计参数,计算和分析了泵工作过程中的6个工况点的载荷和约束.基于ANSYS有限元软件,建立了转子三维模型,并对其进行了六面体SWEEP网格划分;采用准动态模拟方法对非金属材料的聚甲醛转子强度、刚度进行数值模拟计算,得到了6个工况点中转子应力及变形数据.结果表明,采用聚甲醛材料的转子在泵工作过程中所受最大应力远小于材料许用应力,强度、刚度均满足要求.数值模拟结果为偏心蠕动式转子泵可靠性设计提供了理论依据.     

考虑温度特性的永磁电机建模及退磁分析

文章以48槽8极V型内置式永磁同步电机为研究对象,针对永磁材料的温度特性,运用有限元分析软件建立考虑温度特性的永磁同步电机仿真模型,计算比较温度变化对电机性能在磁通密度、磁链、反电动势和电磁转矩上的差异,验证了高温对永磁体的退磁风险.     

新能源汽车永磁同步驱动电机性能提升分析

通过分析永磁材料磁特性、转子结构形式、电枢绕组方式和控制策略对永磁同步驱动电机性能的影响,选用具有高剩磁感应强度、高内禀矫顽力和高最大磁能积的钕铁硼稀土永磁材料,采用稳态性能好、功率密度高的内嵌永磁钢转子,槽满率高、铜材消耗少、齿槽转矩小的分数槽集中绕组以及直接转矩弱磁扩速控制策略,给出了提升新能源汽车永磁同步驱动电机性能的最优设计方法。     

转子发动机径向密封片弹簧计算

转子发动机的径向密封片弹簧使密封片始终压紧缸体,从而使密封片起到密封作用。对两种不同材料设计的转子发动机径向密封片弹簧进行了理论分析和ANSYS/FE-SAFE仿真计算,得到了两种材料设计的径向密封片弹簧的静应力和疲劳寿命,为弹簧的材料选定提供了依据,也为密封片弹簧的结构设计提供了数据和分析方法。     

皮带轮式永磁恒压发电机的使用与维修

一、产品用途及特点 皮带轮式永磁恒压发电机结构简图如图1所示。 该产品主要为拖拉机、小型农用车夜间照明、转向指示、电喇叭等提供电源。它是采用机械技术与电磁、电子技术相结合研制而成的机电一体化产品。其特点是，采用高剩磁感应强度的Y30BH永磁材料和对发电机电枢绕组的创新设计来解决拖拉机、小型农用车的低速照明问题；采用具有电机电枢反应和直流磁化作用以及具有零电流封锁功能的电子稳压器稳定高速时的输出电压。发动机从怠速变化到高速时，发电机输出电压稳定在11V-14．5V之间，解决了多年来一直未解决的拖拉机、小型农用车长期存在的“低速灯不亮，高速烧灯泡”的应用技术难题。该机具有体积小，重量轻，结构简单，性能优良，安装方便等特点。     

永磁同步电机电磁性能仿真及影响因素分析

为进一步探究永磁同步电机不同结构参数对电磁性能的影响,通过使用Maxwell软件设计永磁同步电机,深入分析了电机槽口宽度、气隙长度以及永磁体宽度等结构参数对永磁同步电机电磁性能的影响。仿真结果表明：增加槽口宽度,电机空载气隙磁通密度基波幅值呈增加的态势,空载反电动势基波幅值呈减小趋势,齿槽转矩增加较为明显;增加气隙长度,电机气隙磁通密度基波幅值呈逐步减小趋势,空载反电动势呈减小态势,但减小幅值不大,气隙长度在一定范围内使得齿槽转矩先增加后减小;永磁体宽度的增加使得气隙磁通密度幅值、电机空载反电动势基波幅值以及齿槽转矩均呈增大态势。通过对不同电机结构参数对电磁性能的影响分析,可为设计优化永磁同步电机提供指导意义。     

开关磁阻电机电磁场有限元计算

开关磁阻（Switched Reluctance，简称SR）电机具有结构简单、容错性好以及可靠性高等优点，因此在水利水电等多种行业具有很好的应用前景。对SR电机的有限元方程进行了深入分析，在此基础上，采用有限元计算软件Ansoft对SR电机在正常运行状态下的电磁特性进行了仿真研究，得到了不同转子位置角下SR电机的磁力线和气隙磁密。转子偏心是SR电机的一种较常见现象，势必引起电机内的气隙磁场分布不均，从而使得电机的转子受到不平衡的径向力作用。因此，径向力计算是SR电机研究的重要内容之一，对转子偏心情况下气隙磁密分布的变化以及电磁场特性进行了计算。根据仿真结果，分析了SR电机运行的最佳区域，得到了在不同转子位置角下SR电机的电磁特性参数，为该种电机的设计和应用打下了基础。     

永磁式缓速器热-磁耦合建模与试验

永磁式缓速器转子鼓温度场分析是散热片设计的核心。温度场和磁场存在弱耦合关系,涡流损耗作为温度场控制方程的内热源。随着温度升高,电阻率ρ升高,相对磁导率μr下降,引起涡流损耗变化。建立了永磁式缓速器多因素影响的热-磁耦合数学模型。阐述了各种耦合算法的计算量,局部和全局收敛性。运用ANSYS分析软件和APDL参数化设计语言编程,对转子鼓热-磁耦合场进行计算,得到了转子鼓午面和轴向的温度分布。试验值和有限元结果验证了数学模型的正确性。     

基于ANSYS的稻谷热泵干燥仓角状盒选型及优化

研究了现有的几种常见稻谷干燥仓的结构特点,论述热泵干燥仓的结构选型,对角状盒参数设计进行了理论分析,并选取了5HG-4.5型干燥仓建立了角状盒受力简易数学模型,应用ANSYS软件对角状盒进行了应力模拟分析和厚度优化,模拟结果表明角状盒应力集中地方主要分布在两端的焊接点处,制造加工时应进行热处理及打磨。当使用材料为Q235时,得到优化厚度为1.2 mm,模型的最大应力为83.5MPa,满足材料的许用应力条件。模拟优化结果对干燥仓的设计制造具有重要的指导意义。     

管材内高压成形工艺参数优化设计

运用动力显式有限元分析软件DYNAFORM对大变形圆柱壳零件的内高压成形过程进行了模拟分析.针对内压和轴向力的载荷匹配关系、管坯与模具之间的摩擦因数及管坯材料性能等因素进行模拟与分析,得到了在不同工艺条件下工件的成形状态、材料流动特点、应力、应变及壁厚分布等结果.分析了不同工艺参数对工艺过程的影响.     

车用缓速器结构参数对制动力矩的影响分析

分析了车用电涡流缓速器性能特性与结构参数的关系,建立了电涡流缓速器制动力矩随铁心直径、转子盘中心和磁极中心的距离、转子盘的厚度、气隙和转子盘材料变化的数学模型。并以某型号电涡流缓速器为例,应用五因素二次正交旋转回归设计,分析研究电涡流缓速器结构参数对制动力矩的影响程度,依次为转子盘的材料、转子盘厚度、气隙、铁心的直径、盘的中心到磁极中心的距离。