国家自然科学基金(51177033)
- 作品数：19 被引量：109H指数：5
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- 基于力学及电学性能的汽车发电机转子爪极尺寸优化选择
- 2014年
- 将汽车发电机转子梯形爪极等效为悬臂梁模型,应用基本的气隙磁场理论和材料力学理论,考虑转子爪极所受离心力及气隙磁场径向力,分析变化参数下梯形爪极的变形趋势及规律。利用Ansys软件建立三维有限元结构力学分析模型,得出基本的结构位移变形分布图。着重求导了主波磁场所产生的径向力及转子离心力,然后在此基础上分析比较不同爪极厚度轴向角β时爪极最大挠度的大小。利用Maxwell 3D软件建立三维有限元电磁场分析模型,比较不同β角时的电势波形及效率的变化。在尽可能减少爪极挠曲形变对汽车发电机气隙磁导的影响的同时,保证发电机良好的输出性能,从而对发电机转子的爪极尺寸进行优化设计。该设计与优化方法可为高性能汽车发电机爪极设计提供理论指导。
- 吴锋鲍晓华刘谋志李佳庆
- 关键词：汽车发电机挠度优化设计有限元法
- 不同定子槽形潜水电机空载时表面损耗的研究(英文)
- 2015年
- 由于潜水电机特殊的运行环境,其定子通常采用闭口槽结构。本文选用定、转子同为闭口槽的潜水电机为原模型,对其转子上空载时的涡电流与涡流损耗进行了研究。首先通过解析法推导分析了卡特系数、气隙磁导、由定子槽开口引起的齿谐波磁场以及转子表面的涡流损耗。其次建立四种定子槽形模型,用二维有限元法对其磁场特征进行了分析,特别是由开槽引起的齿谐波磁场。通过与原闭口槽模型进行对比,半开口和全开口槽模型中由定子开槽引起的定子齿谐波磁场则可利用矢量合成法从总的定子齿谐波中分离得到。最后,分别用解析法和有限元法对各个模型中转子涡电流与转子涡流损耗进行了分析。由于有限元法考虑了电机中磁饱和和材料的非线性问题,其计算结果与解析的结果存在一点差距。根据文中结果表明,本文所提出的改进的定子闭口槽模型相比于开口槽和原闭口槽具有更小的转子表面损耗。
- 鲍晓华梁娜方勇李福英
- 关键词：涡流损耗有限元法
- 采用拟牛顿法和模式搜索法优化爪极发电机被引量：3
- 2013年
- 采用拟牛顿法和模式搜索法以及两者相结合的方法对汽车用爪极发电机进行了优化分析。针对爪极发电机效率低的问题,利用商用软件Ansoft中的RMxprt模块,采用等效磁路法设计了一台2.1 kVA电励磁爪极发电机。在此基础上,采用拟牛顿法、模式搜索法以及两者相结合的方法,对电机所有的参数进行了优化,使得在满足约束条件下,效率达到最大值。为爪极发电机的优化设计提供依据和参考。
- 倪有源黄亚郎旭初鲍晓华
- 关键词：爪极发电机拟牛顿法模式搜索法
- 充水式潜水电机转子水摩擦对转子挠度影响的探讨被引量：2
- 2013年
- 传统的国内外潜水电泵只能立式运行,其安装及维护困难、工程费用极高。若强行卧式运行则会造成轴承系故障,直至电泵烧毁,因此在矿井主排水上首推卧式潜水电泵。卧式湿式潜水电机定转子是否相擦是其能否正常运行的一大标准,同时能否准确地计算出湿式潜水电机转子挠度是湿式潜水电机定转子是否相擦的关键要素。在以往的湿式潜水电机转子挠度的计算中,一般采用的方法是基于传统的电机转子受力分析及其挠度计算,即转子的质量惯性力和单边磁拉力共同作用下的挠度。其中并未结合湿式潜水电机转子所处环境特点,即其所受水摩擦对转子挠度的影响。本文基于流体摩擦理论,对湿式潜水电机转子挠度引入水摩擦力的分析,最后通过Ansys有限元分析以使其挠度值更加趋于准确值。
- 鲍晓华吴锋吕强朱庆龙
- 关键词：挠度计算单边磁拉力有限元分析
- 基于旋转柔度的汽车发电机安装系统对其噪声的影响分析被引量：2
- 2013年
- 考虑汽车发电机的实际安装结构,运用旋转柔度和统计能量法的基本理论,建立了汽车发电机安装结构的旋转柔度模型。推导了汽车发电机中电磁噪声辐射能量在其各个构件中的传播与耦合,由此明确了汽车发电机安装结构对其电磁噪声辐射的影响机制。基于所建旋转柔度模型,对现有汽车发电机的安装结构进行优化配置。试验测得优化配置后所得样机与常规安装结构样机的噪声性能,结果表明优化配置安装结构后所得样机噪声性能有明显改善。本文明确安装结构对爪极电机电磁噪声辐射的影响机理,从而为应用基本理论方法优化配置安装结构获得低噪声的爪极汽车发电机提供可能。
- 鲍晓华刘谋志吴锋李佳庆
- 关键词：汽车发电机统计能量法噪声性能
- 感应电机气隙偏心故障研究综述及展望被引量：62
- 2013年
- 感应电机广泛用于各个行业,其机械故障大多与气隙偏心有关。该文介绍了国内外感应电机气隙偏心故障的研究状况。首先介绍了基于电机电流信号分析的偏心检测方法,包括理论分析的多回路数学模型,给出了静态偏心、动态偏心、混合偏心和斜偏心状态下的相关重要研究结论,分析和评价了当前的研究方法。其次简要介绍了气隙偏心导致的不平衡磁拉力和振动方面的内容,包括不平衡磁拉力的计算和振动信号分析。最后,根据当前存在的问题和不足,对未来感应电机偏心故障研究进行了展望。指出了大型感应电机偏心故障的研究发展方向在故障诊断和偏心抑制方面,并结合实际提出了更加符合实际的动态弧偏心模型。
- 鲍晓华吕强
- 关键词：感应电机气隙偏心故障诊断不平衡磁拉力振动
- 大型干式潜水电机定子电场分布特性对绝缘的影响
- 2013年
- 在干式潜水电机(800 kW/10 kV)的基础上建立定子槽部和绕组模型,通过有限元分析方法计算电场在槽部和绕组表面分布情况,进而分析定子绝缘性能,重点探讨了定子槽部绝缘层中气隙存在时的电场分布和定子绕组绝缘层中电场的分布情况,通过对仿真结果的分析为干式潜水电机定子绝缘优化设计提供理论依据。
- 程晓巍鲍晓华方勇单丽
- 关键词：潜水电机有限元分析法电场分布定子绝缘局部放电
- 汽车爪极发电机定子模态分析和固有频率计算被引量：12
- 2011年
- 建立爪极电机定子结构的三维有限元模型,利用ANSYS软件对其进行模态分析,计算爪极电机定子的固有频率。结果表明,定子6阶模态对爪极电机噪声和振动的贡献最大。
- 鲍晓华刘健倪有源刘冰温旭
- 关键词：爪极发电机定子模态分析有限元法固有频率
- 弯曲衬底上应变异质外延薄膜形态失稳的相场模拟
- 2013年
- 论文旨在研究弯曲衬底上应变异质外延薄膜的表面非线性演化行为,研究采用了基于Eshelby等效方法的相场微弹性模型来模拟二维应变Si1-x Gex/Si薄膜/衬底系统的形态失稳.建立了关于等效特征应变和长程序参量的自由能泛函,数值求解了时间相关的Ginzburg-Landau动力学方程.系统自由能包括化学能,弹性应变能以及薄膜、衬底与真空相两两之界面能.跟踪了全时的形态演化过程,给出了指定时刻的量子点形态轮廓图.结果表明,量子点倾向于沉积在弯曲衬底的波谷处,波谷处是能量有利位置,量子点在此处比在波峰处更加稳定.论文所做的相场模拟可以用来预测量子点形成的轮廓、尺寸和位置,可以为控制和生成周期性自组装表面纳米结构提供理论指导.
- 梁晓东汪忠明
- 关键词：相场量子点自组装
- 汽车发电机变化气隙磁导模型的建立被引量：1
- 2013年
- 推导了汽车发电机中气隙磁导的计算模型。考虑汽车发电机高速运行中承受旋转离心力和电磁激振力而导致转子爪极形变,建立了汽车发电机的变化气隙磁导模型。建立汽车发电机的Maxwell 3D计算模型,得出汽车发电机额定转速下的爪极形变前后的磁场分布和气隙比磁导基波分布,并对其气隙磁密的各次谐波进行了分析比较,证明了建立变化气隙磁导模型的合理性,为汽车发电机中气隙磁场分析和振动噪声分析进行精确的设计计算提供指导意义。
- 鲍晓华刘谋志
- 关键词：汽车发电机气隙磁场
