基于CFD的牵引电机风扇流道优化设计

牵引电机是铁道车辆的主要动力来源.电机在高速运行时会产生很大的空气动力噪声.为了改进流动效率并降低噪声,计算流体动力学(CFD)常被用于电机内部流场计算,但其计算量通常很大.文章提出了一种更简便的电机内部流场的CFD分析方法,即仅分析电机的风机部分(离心风扇及其周边的电机蜗壳).计算得到的三种转速下的电机性能曲线与实验完全一致.从CFD仿真结果,提出了电机风扇和流道的改进方法,从而提高流动效率和降低噪声.     

基于Ansoft的永磁同步电动机设计与仿真

根据永磁同步电动机的额定数据,对电机的转子、定子及气隙进行设计计算;然后运用Ansoft软件对所设计的电机进行建模,仿真求解电机在空载和稳态下的感应电动势、齿槽转矩、转矩、感应电流,最后运用仿真结果计算电机的直轴和交轴电感,通过仿真结果校核电机性能是否达标。     

电动气吸式排种器的电机转速特性研究

为了能够实现电动排种器的精量播种,提高播种的均匀性和产量,针对电动气吸式排种器转速与电机转速之间的问题,提出了一种双闭环控制系统配合转矩计算的新方法。该方法在无刷直流电机特性研究与负载转速、转矩计算的基础上,确定各个参数与相应函数,通过PID控制策略对电机转速进行控制,并在Mat Lab/Simulink软件上对电动机的双闭环控制系统建立了仿真模型并进行仿真。结果表明:系统能够较好地监测转子转速,具有良好的稳定性,且系统反馈转速与排种器转速计算吻合。搭建了连接电动气吸式排种器的无刷直流电机控制系统试验平台,结果表明:试验数据和仿真结果较为接近。该方法能够良好地调节电机转速同步排种器转速,验证了该方法的有效性与实用性。     

基于ADAMS与Matlab联合仿真的4WD电动汽车模型建立

分析四轮独立驱动电动汽车各部分的工作组成,根据实验样车数据,使用ADAMS软件建立了整车的动力学模型和Matlab软件建立电机模型,驱动控制系统模型,发挥ADAMS软件和Matlab软件各自优点进行了联合仿真实验。对比场地实验表明该方法能较好地模拟电动汽车控制过程中的电机及车辆状态变化情况,证明联合仿真模型满足仿真实验要求,为后续复杂环境下的实验提供理论参考。     

基于Cruise的某纯电动商用汽车动力系统参数匹配及仿真研究

选取某款传统燃油厢式货车,在此车型基础上进行电动化开发.通过理论计算,确定电机及电池组型式和主要参数.利用AVL-Cruise软件建立该纯电动汽车仿真模型,并进行动力性、经济性仿真,仿真结果验证了性能目标制定的合理性以及匹配设计的正确性.     

轮毂电机驱动型电动汽车动力系统研究

对轮毂电机驱动型电动汽车的动力系统进行了研究。首先分析了轮毂电机驱动型电动汽车行驶时的受力情况,然后以某型号轮毂电机驱动型电动汽车为样车选取了轮毂电机和蓄电池,采用ADVISOR建立了轮毂电机驱动型电动汽车动力系统模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了所选取的轮毂电机及蓄电池均满足设计要求。最后利用自行设计的电动汽车骨架样车进行了实验,验证了仿真的合理性。     

基于CarSim的四轮轮毂电机电动汽车建模方法研究

针对四轮轮毂电机电动汽车控制算法验证需要,基于CarSim和Simulink搭建了四轮轮毂电机电动汽车模型。将CarSim传统内燃机汽车模型修改为四轮独立驱动汽车模型,应用Simulink搭建电机模型,进行CarSim和Simulink联合仿真建立四轮轮毂电机电动汽车模型,并通过仿真实验对模型进行了验证。验证表明,电机模型和电动汽车模型均具有良好的响应特性,模型搭建合理;该模型为以后控制算法的研究奠定了良好基础。     

水泵用新型单相感应电动机仿真研究

作为三相感应电动机单相运行的一种特殊接线方式，与三相感应电动机在三相对称电源上运行相比，SEMIHEX接线方式具有更高的功率因数和效率，其起动转矩较低，非常适用于微型水泵用电动机。为便于该电机的推广使用。本文建立了SEMIHEX接线方式电动机的动态仿真数学模型，然后对其起动过程进行了仿真计算，计算结果与试验结果较吻合。     

电动汽车用异步驱动电机参数匹配设计

为了减小电动汽车用异步驱动电机的设计周期,提出了一种异步电机结构参数匹配设计方法。根据异步电机的动力性目标计算定子结构参数、转子结构参数,利用有限元软件建立仿真模型,分析验证参数合理性。仿真结果证明,电机磁场分布合理,工作性能稳定,各项参数满足电动汽车用异步驱动电机设计要求,对异步驱动电机的设计有一定的参考意义。     

无速度传感器矢量控制系统的电机参数测算

针对无速度传感器矢量控制系统电机参数的自检测问题,根据异步电机的数学模型,给出了电机在静止条件下,利用单相加载、采用准同步采样算法测算电机参数的新方法;推导出计算转子等效电阻、定子等效漏感和电机等效互感的数学模型。并以7．5kw电机为例对电机的参数进行实测,以该数据设计了无速度传感器矢量控制系统。运行实验证实了该方法的实用性和有效性。     

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。     

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。     

基于CRUISE的小型纯电动汽车动力匹配仿真及参数研究

选取某款小型燃油汽车为原型,根据该车主要技术参数和纯电动汽车设计要求,从理论上对纯电动汽车的电机和电池主要参数以及传动比进行匹配计算。运用CRUISE软件建立纯电动汽车整车模型,并对其动力性与经济性进行仿真分析,仿真结果验证了动力匹配结果的正确性和仿真模型的有效性。最后运用矩阵计算模式分析了整车质量和轮胎半径对整车性能的影响,结果表明,减重和增大轮胎半径可以提高整车经济性和相应的动力性,为后续进一步的研究工作奠定了基础。     

柴油机燃烧过程仿真平台优化设计

在对KIVA-3V源程序进行微机化移植的基础上,利用先进的计算机软硬件技术,以缸内流体动力学为基础,耦合缸内燃烧过程多维模型,通过添加计算NOx比排放量与每循环排放量的新的子程序对仿真平台进行了优化设计。某型号柴油机仿真计算结果和实验结果的比较表明,该仿真平台能够模拟柴油机缸内燃烧过程,仿真误差客观反应了外界因素对柴油机的影响。该仿真平台对了解柴油机的性能以及对柴油机进行变参数研究都具有指导意义。     

无刷直流电机控制的优化仿真及实现

为使系统模型更接近物理实际并易于仿真实现,提出一种新颖的无刷直流电机转速、电流双闭环控制系统建模仿真方案。无刷直流电机 导通运行过程中,定子绕组端点电压受电机内部状态和逆变器状态的多个因素综合影响。而Matlab SimPowerSystem Toolbox三相全桥逆变器模块的输出电压,与电机内部物理量无关,不适用于无刷直流电机 导通方式的建模。在对电机和逆变器工作过程分析基础上,编写S函数对逆变器和直流母线电流建模,并将仿真结果与系统实验结果进行对比验证,证明该仿真方法的正确性。提出一种低成本的直流母线电阻电流采样方案,在不增加硬件成本前提下,仅利用一个采样电阻便可实现力矩电流的较精确检测。该方案能有效提高系统的控制精度。     

基于Advisor的纯电动赛车动力系统参数设计

根据纯电动赛车的比赛要求,构建其动力系统模型,利用该模型对其电机、电池和传动系进行了计算。基于Advisor仿真软件对选定的动力系统参数进行仿真分析。结果表明,动力系统参数满足设计要求,这种设计方法有效可行。     

Stewart平台多能域系统动力学全解建模与实验

围绕六自由度Stewart并联平台的多能域动力学建模展开研究。首先,采用旋量键合图建立了电动缸驱动Stewart平台机构本体动力学模型,采用传统键合图建立了伺服电动缸键合图模型,得到了该平台完整的机、电耦合的多能域系统动力学全局模型。其次,给定平台末端轨迹,对比Matlab理论计算、ADAMS软件仿真以及实验实测驱动力结果,验证了Stewart平台机构本体旋量键合图模型的正确性。最后,借助理论计算得到的驱动力,由平台系统多能域动力学全解模型进一步计算得到伺服电机电流,与通过实验得到的电机电流实测值对比,验证了该平台多能域系统动力学全解模型的正确性。为后续包含驱动单元惯性参数和摩擦参数在内的动力学参数辨识以及平台控制研究奠定了基础。     

基于dSPACE的混合动力汽车电机故障诊断策略的研究

以科力远公司某型四轴动力分流式混合动力汽车为研究对象,通过设计合理的实验方法,对该车整车控制器(HCU)中电机转矩超差故障和电机超速故障诊断策略的可靠性进行了验证。利用dSPACE工具对模型进行了硬件在环仿真(HIL)试验,最终表明该模型能够实现电机转矩超差故障及超速故障的诊断功能。通过对电机故障诊断既定控制策略的硬件在环仿真,为混合动力汽车整车故障诊断策略的验证,缩短了整车控制系统的开发周期。     

精密车削二维微位移刀架研究

设计了一种微米级切削加工的微位移刀架,该刀架可满足数控车床精密加工的需要。该刀架以压电微位移致动器为动力源,以双平行四杆柔性铰链为弹性导轨,以最大输出位移为主要参数,设计了微位移刀架的结构,计算和选择了微位移刀架的结构参数。通过理论建模和有限元分析,对该铰链机构的系统刚度进行了计算,并对二维微位移刀架的输出位移进行实验测试。实验结果表明:理论计算结果、有限元仿真计算结果与实验测试数据吻合,验证了设计方法的可行性。     

基于纹波计数技术的直流电机角度补偿研究

针对纹波计数技术在计算直流电机转角的应用中,电机停止供电后由于惯性产生的转角无法通过纹波计数获得的问题,通过获得直流电机的转动惯量,根据纹波计数技术计算出的转速得出直流电机在停止供电后转速方程,并将转速方程进行积分,推导出电机由电机惯性产生的转角计算公式,对纹波计数没有测得的转角进行角度补偿。搭建普通电机试验台,使用LabVIEW编辑实验测试系统。通过实验与实际转角对比,该方法可有效对纹波计数技术中未测得的转角进行角度补偿,大幅度提高了纹波计数技术测试电机转角的准确性和可靠性。