不平衡磁拉力

摘要： 基于摆线式永磁齿轮及环板式机械齿轮运行原理,提出一种环板式永磁齿轮(Ring-Plate Permanent Magnet Gear,RPPMG)结构,给出了RPPMG运行原理及结构参数计算方法;建立了RPPMG传动比及其电磁转矩模型,经有限元计算表明,所建模型与有限元计算结果相当,验证了所建模型的正确性;针对RPPMG转臂轴承受交变载荷作用且承载力较大问题,建立了RPPMG不平衡磁拉力计算模型并给出其分布曲线;为进一步提高转矩密度并减小RPPMG所受的不平衡磁拉力,通过控制变量法对RPPMG内、外永磁转子的轭铁厚度、永磁体厚度及最小气隙长度等参数进行了优化,结果表明:在总体积不变条件下,优化后的RPPMG转矩密度为241 kN·m/m^(3),较优化前提高了2.3%,不平衡磁拉力为2.3 kN,较优化前降低了11.1%.

摘要： 为了准确计算永磁同步电机(PMSM)转子的挠度,降低电机的生产制造成本,基于理论解析和有限元法,分析与计算了转子偏心电磁力和挠度。推导了PMSM不平衡磁拉力的解析表达式,详细介绍了不平衡磁拉力和转子挠度的有限元计算方法。以355 kW 1500 r/min PMSM为例,对比了不平衡磁拉力、转子挠度的有限元和解析法的计算结果,验证了有限元法的可靠性,对PMSM转子机械的准确计算和振动噪声分析具有一定的参考意义。

摘要： 为提高异步电机气隙偏心故障诊断的可靠性,提出一种基于振动信号融合分析的异步电机气隙偏心故障诊断方法。首先,采集不同偏心故障类型下的径向电磁力和不平衡磁拉力信号;其次,对信号进行融合相关分析,建立不同信号间的相关关系;最后,通过振动信号融合相关谱图可判断电机是否存在偏心故障及偏心故障的类型。该方法通过对故障特征信号的融合相关分析,能够突出故障特征频率分量,降低故障识别难度。通过仿真分析,验证了该方法的有效性和实用性,对于电机运行状态的准确监测具有重要意义。

摘要： 为了研究磁拉力对不同结构电主轴动力学特性的影响,依据电主轴磁拉力的力学方程,建立了电主轴的有限元分析模型,进行磁场和力学场双向耦合计算,对电机位于不同主轴位置时的电主轴动力学特性进行研究,得到了其动态特性变化曲线。同时,进行电主轴的试验测试,以验证有限元模型及分析方法的合理性与正确性。结果表明,电主轴的电机位置会影响电主轴运动的稳定性,电机放置在主轴的轴承中间时会比电机放置在主轴一端时运行得更加稳定;在试验测试误差和模型简化误差的条件下,理论计算所得的轴心轨迹总位移比实际测量偏小,初步验证了有限元模型及算法的合理性和正确性。

摘要： 针对核电无刷励磁系统的旋转整流器二极管易发生开路故障,导致励磁机电枢电流分布不对称,转子承受不平衡电磁力作用的问题,以一台核电5.8 MW三相无刷励磁机旋转整流器的一个二极管开路故障为例,结合电枢绕组空间布局及其感应电动势特点,分析了旋转整流器二极管的导通规律及二极管开路故障前后电枢磁场的变化特征,得到转子不平衡磁拉力的解析表达式和谐波特征,进一步结合矢量分解原理及各相绕组通断规律预测了转子在x′轴和y′轴方向的振动频率。通过有限元仿真得到转子不平衡磁拉力与二极管开路故障的关联特征,验证了二极管故障后转子不平衡磁拉力的基频、(P±1)倍基频、(2P±1)倍基频等谐波幅值显著增大的预测。

摘要： 受电磁、机械等外激励联合作用影响,水轮发电机组转子-轴承系统运动微分方程呈强非线性特性。采用半解析半数值谐波平衡-时频域转换方法对系统周期解予以求解,并与数值计算方法所得结果进行对比。结果表明,是否考虑不平衡磁拉力作用系统呈现出截然不同的动态特性。谐波平衡-时频域转换方法可以从解析层面准确展现稳定的转子周期运动形态;对于拟周期等非稳态运动,该方法虽无法完全展现系统的动态响应,但据此得到的解析结果可用于判断转子运动趋势及振动响应成分构成,从而为水轮发电机组轴系早期故障诊断识别提供有益借鉴。

摘要： 针对故障受油器引发的灯泡贯流式机组事故,为提高机组运行的安全性和稳定性,基于构建复合偏心影响下不平衡磁拉力模型,建立多振源激励下含故障受油器灯泡贯流式机组轴系模型及其运动微分方程.应用数值计算方法分析有无故障受油器系统动态特性的差异,对系统在励磁电流、气隙静偏心以及动偏心变化过程中的非线性振动特性进行研究.结果表明:故障受油器的存在虽加大了转子非稳态运动范围并激发转子不利振动形式,但其对抑制系统振幅、削弱谐波成分表现出一定的积极作用,使机组受迫振动程度得以减缓;相比于数值固定的静偏心,随机组转动而不断变化的动偏心可使系统产生拟周期、周期二等丰富的动态响应形式,并进一步缩减了系统整体稳定运行范围,需引起足够重视.研究结果可为灯泡贯流式机组安全运行及稳定性分析提供一定借鉴.

摘要： 以某电动汽车(EV)为研究对象,构建了8自由度车辆动力学模型,并通过频域及时域分析探究非簧载质量增加对车辆平顺性评价指标的影响.考虑到轮毂电机因制造安装误差等原因而产生不平衡磁拉力,为探究其对车辆平顺性的影响,在ANSYS Maxwell软件中分别建立外转子永磁无刷直流轮毂电机静态偏心和动态偏心的模型,研究轮毂电机偏心情况下不平衡磁拉力特性,并在时域内分析轮毂电机驱动电动汽车在路面及轮毂电机不平衡磁拉力耦合激励下的平顺性.分析结果表明:非簧载质量增加和不平衡磁拉力导致轮胎动载荷明显增加,但座椅垂向加速度没有明显变化.

摘要： 以某电动汽车(EV)为研究对象,构建了8自由度车辆动力学模型,并通过频域及时域分析探究非簧载质量增加对车辆平顺性评价指标的影响。考虑到轮毂电机因制造安装误差等原因而产生不平衡磁拉力,为探究其对车辆平顺性的影响,在ANSYSMaxwell软件中分别建立外转子永磁无刷直流轮毂电机静态偏心和动态偏心的模型,研究轮毂电机偏心情况下不平衡磁拉力特性,并在时域内分析轮毂电机驱动电动汽车在路面及轮毂电机不平衡磁拉力耦合激励下的平顺性。分析结果表明:非簧载质量增加和不平衡磁拉力导致轮胎动载荷明显增加,但座椅垂向加速度没有明显变化。

摘要： 鼠笼感应电机在现代机械设备中得到了广泛应用.在电机的设计初期,假设气隙均匀.然而,由于制造误差和装配误差的影响,电机转子的运动中心与定子中心相偏移,引起的不平衡磁拉力使两者中心更加远离.基于此,结合电机等效磁路(Magnetic Circuit,MEC)模型和Jeffcott转子模型,建立了电机转子偏心机电耦合模型.通过数值求解的方法获得机电耦合系统的动态特性,包括电机电气特性和电机转子的非线性运动,为进一步设计电机和检测电机转子偏心故障奠定了基础.

摘要： 不平衡磁拉力是影响水电机组轴系振动特性最重要的因素之一.本文通过现场变励磁试验数据的分析,总结了不平衡磁拉力对轴流转桨式水电机组现场振动的特征.分析结果显示,不平衡磁拉力引起机组轴线的显著偏移,同时上导轴承处的振动摆度也明显增大.结合可以同时考虑转子偏心、励磁电流及其饱和效应的不平衡磁拉力分析计算方法和有限元转子模型,建立了不平衡磁拉力的仿真模型.利用该模型对由不平衡磁拉力引起的振动特征变化进行了原因分析.

摘要： 分数槽绕组在永磁同步电机中的应用日益广泛。本文介绍了在永磁同步电机设计中采用分数槽绕组的优点，并以中小功率领域应用较多的9槽8极、9槽10极永磁同步电机为例，阐述不平衡磁拉力的形成原因及对电机整体性能特别是振动和噪声的影响。推导出了永磁同步电机不平衡磁拉力的数值计算方法，并对具体案例进行了有限元仿真分析。最后给出了抑制永磁同步电机不平衡磁拉力的具体措施。

摘要： 研究表明分数槽集中绕组永磁交流伺服电动机存在一种内在的不平衡磁拉力，本文从工程实际出发，首先对电机静态不平衡磁拉力进行分析，得到静态不平衡磁拉力的相关结果，采用有限元计算方法对结果进行了验证，证明了这种解析方法的适用性，之后对电机负载时的动态不平衡磁拉力进行了分析。

摘要： 分析了不平衡磁拉力影响下的系统刚度特性,确定了转子轴设计中的一个准则:系统在无变形时的刚度必须为正以确保系统存在正刚度区间.在此基础上研究了不平衡磁拉力和质量偏心作用下转子的横向振动特性.采用摄动法分析了近似系统的解析解,结果表明转子在稳态同步涡动时其响应中只含有基波成分而不包含谐波成分,这是由于不平衡磁拉力只和转子横向位移的幅值有关.采用平均法推导了系统的频率特性,其幅频曲线表明系统具有软特性,进而利用频率特性方程确定了转子响应的幅值范围:在系统有势力的两个零点(分别对应稳定平衡点和不稳定平衡点)之间,当转子响应幅值接近不稳定平衡点时,外界扰动易导致转子失稳.

摘要： 本文采用有限元法计算水轮机轴系的固有频率和振型,采用非线性Newmark法计算水轮发电机存在质量偏心和非线性不平衡磁拉力时的响应.计算表明不平衡磁拉力使轴系临界转速降低,额定转速下轴系振幅随相对偏心的增加显著增大,应当引起足够的重视.

摘要： 采用有限元法计算水轮机轴系的固有频率和振型,采用非线性Newmark法计算水轮发电机存在质量偏心和非线性不平衡磁拉力时的响应.计算表明不平衡磁拉力使轴系临界转速降低,额定转速下轴系振幅随相对偏心的增加显著增大,应当引起足够的重视.

摘要： 介绍了半伞式水轮发电机组的减振方案,通过实例分析,说明要结合机组自身的结构和特点去研究才能找准振源,选择适当的减振方案.

摘要： 介绍了半伞式水轮发电机组的减振方案,通过实例分析,说明要结合机组自身的结构和特点去研究才能找准振源,选择适当的减振方案.

摘要： 介绍了半伞式水轮发电机组的减振方案,通过实例分析,说明要结合机组自身的结构和特点去研究才能找准振源,选择适当的减振方案.

摘要： 介绍了半伞式水轮发电机组的减振方案,通过实例分析,说明要结合机组自身的结构和特点去研究才能找准振源,选择适当的减振方案.

摘要： 本发明提供一种基于在线数据的水轮发电机组磁拉力不平衡故障分析方法，其包括：根据无励时刻1X分量振动矢量和空载条件1X分量振动矢量计算励磁前后定转子偏心引起的振动、摆度变化量ΔA1X；根据无励时刻2X‑8X分量振动矢量和空载条件2X‑8X分量振动矢量计算励磁前后转子不圆引起的振动、摆度变化量ΔA2X_8X；根据无励时刻摆度间隙值Save和空载条件摆度间隙值Sul_ave计算励磁前后定子不圆引起的摆度间隙变化量ΔSave；根据ΔSave计算励磁前后定子不圆引起的轴系偏移方位ΔΦave；如果ΔA1X≥ΔAl_1X，判断存在定转子偏心故障；如果ΔA2X_8X≥ΔAl_2X_8X，判断存在转子不圆故障；如果ΔSave≥ΔSl_ave，判断存在定子不圆故障，且定子不圆最突出方位在ΔΦave处。本发明能够根据在线数据实时自动分析判断出磁拉力不平衡故障，并自动出具分析诊断报告。

摘要： 本发明提供了一种不平衡‑平衡变换器，包括不平衡‑平衡变换线圈，不平衡‑平衡变换线圈包括磁环，同轴电缆均匀绕制于磁环上；同轴电缆包括同轴设置的内、外导体，内、外导体之间设有绝缘填充层；不平衡‑平衡变换线圈通过支架固定于屏蔽盒中心；屏蔽盒一端设置第一连接器，另一端设置第二、三连接器；同轴电缆一端的内、外导体分别焊接到第一连接器的内、外导体上，同轴电缆另一端的内、外导体分别焊接到第二、三连接器的内导体上。本发明还提供了一种平衡‑不平衡变换器，由不平衡‑平衡变换器的输入端和输出端对调构成。本发明用同轴电缆产品来制造变换器，能维持变换器的输入和输出阻抗为同轴电缆的阻抗始终保持不变，且方便制作。

摘要： 本发明提供一种基于在线数据的水轮发电机组磁拉力不平衡故障分析方法，其包括：根据无励时刻1X分量振动矢量和空载条件1X分量振动矢量计算励磁前后定转子偏心引起的振动、摆度变化量ΔA1X；根据无励时刻2X‑8X分量振动矢量和空载条件2X‑8X分量振动矢量计算励磁前后转子不圆引起的振动、摆度变化量ΔA2X_8X；根据无励时刻摆度间隙值Save和空载条件摆度间隙值Sul_ave计算励磁前后定子不圆引起的摆度间隙变化量ΔSave；根据ΔSave计算励磁前后定子不圆引起的轴系偏移方位ΔΦave；如果ΔA1X≥ΔAl_1X，判断存在定转子偏心故障；如果ΔA2X_8X≥ΔAl_2X_8X，判断存在转子不圆故障；如果ΔSave≥ΔSl_ave，判断存在定子不圆故障，且定子不圆最突出方位在ΔΦave处。本发明能够根据在线数据实时自动分析判断出磁拉力不平衡故障，并自动出具分析诊断报告。

摘要： 本发明涉及一种减小不平衡磁拉力的分数槽SPMSM磁极结构优化设计方法，包括：确定电机的初始磁极结构为90°平行充磁的等厚磁极结构；提出电机的磁极改进方案，采用改变充磁方向的不等厚磁极结构；选择Taguchi法为磁极结构优化设计的方法：以原磁极的极弧系数即优化变量A、磁极外圆弧圆心偏离电机圆心的距离即优化变量B、充磁方向即优化变量C以及不同的磁极形状即即优化变量D作为优化变量，以减小转矩波动和不平衡磁拉力作为优化目标。本发明分析了各优化变量变化对不平衡磁拉力、转矩波动及结果稳健性的影响，对分数槽SPMSM的磁极结构进行优化，使用优化后的结构能够有效减小电机的不平衡磁拉力和转矩波动，提升电机运行的平稳性。

摘要： 本发明公开了一种滑动轴承支撑的发电机转子不平衡磁拉力测试实验台，包括：可变磁极对数发电机转子主轴系统和实验台基本构架。所述转子主轴系统包括发电机转子、前滑动轴承支撑子系统、传感器支架、定子前端盖、发电机转子铁芯和励磁线圈、发电机定子、集电环、碳刷支架、碳刷、定子后端盖、后滑动轴承支撑子系统；发电机转子铁芯、集电环均安装在发电机转子上；发电机转子前后两端由所述前、后滑动轴承支撑子系统支撑；发电机定子安装在所述发电机转子外。实验台基本构架包括：电动机、低速联轴器、齿轮变速箱、高速联轴器；电动机通过低速联轴器与齿轮变速箱的低速轴连接，齿轮变速箱高速轴通过高速联轴器与发电机转子连接。

摘要： 本发明公开了用于多模块同步电机的偏心故障不平衡磁拉力补偿方法，属于电机控制技术领域。针对现有技术对电感特性敏感且无法补偿三相模块下气隙磁密幅值的正弦分布的偏差的技术问题，本发明根据转子偏心类型及转子偏心方向角，确定各模块偏心补偿电流，将确定的偏心补偿电流注入电机各模块。通过绕组空间位置结合偏心类型直接确定各模块各相的补偿电流形式，通过为各三相模块注入根据绕组空间位置调整过的d轴电流，使得三相模块下气隙磁密幅值的正弦分布的偏差得到精确补偿，从而实现不平衡磁拉力补偿的效果。

摘要： 本公开涉及一种不平衡磁拉力控制方法、装置、系统、设备和介质。不平衡磁拉力控制方法应用于磁悬浮转子系统，通过获取磁悬浮转子系统的当前运行信号，根据当前运行信号和磁悬浮转子系统的相关参数信息，通过预先构建的观测器模型对磁悬浮转子系统对应的当前扰动信号进行估计，得到当前扰动信号的估计值，当前扰动信号包括不平衡磁拉力对应的信号，随后通过预先构建的滤波器模型提取当前扰动信号的估计值中不平衡磁拉力对应的信号的估计值，最后根据不平衡磁拉力对应的信号的估计值和磁悬浮转子系统的相关参数信息，对不平衡磁拉力进行控制，能够稳定悬浮转子，准确抑制不平衡磁拉力，确保磁悬浮系统稳定运行。

摘要： 本发明涉及一种测量有限转角电机不平衡磁拉力的测量装置及测量方法，特点为：定子壳体固定于竖向支撑架的安装孔处；定位块沿圆周嵌装于定子壳体的外环槽中，定位块与定位壳体之间通过销钉定位配合，定子铁芯嵌装于定位块的内腔中，构成定子部分；定子壳体中心的内环轴与轴承的内圈接触构成轴系；轴承的外圈与轴套的内圆紧固配合，轴套的外圆与磁钢内壁固定连接，共同包裹在磁钢罩内部，构成转子部分；在轴承外侧的内环轴上同轴套装有锁紧螺母，与内环轴螺纹端连接，实现该装测量置的轴向锁紧；测量盘的外圈上设置有绕绳槽，并在绕绳槽的侧壁上设置有穿绳孔。本发明可准确定位出现电机不平衡磁拉力的位置，并可定量测试不平衡磁拉力大小。

摘要： 本发明涉及一种减小不平衡磁拉力的分数槽SPMSM磁极结构优化设计方法，包括：确定电机的初始磁极结构为90°平行充磁的等厚磁极结构；提出电机的磁极改进方案，采用改变充磁方向的不等厚磁极结构；选择Taguchi法为磁极结构优化设计的方法：以原磁极的极弧系数即优化变量A、磁极外圆弧圆心偏离电机圆心的距离即优化变量B、充磁方向即优化变量C以及不同的磁极形状即即优化变量D作为优化变量，以减小转矩波动和不平衡磁拉力作为优化目标。本发明分析了各优化变量变化对不平衡磁拉力、转矩波动及结果稳健性的影响，对分数槽SPMSM的磁极结构进行优化，使用优化后的结构能够有效减小电机的不平衡磁拉力和转矩波动，提升电机运行的平稳性。

摘要： 本发明公开了一种滑动轴承支撑的发电机转子不平衡磁拉力测试实验台，包括：可变磁极对数发电机转子主轴系统和实验台基本构架。所述转子主轴系统包括发电机转子、前滑动轴承支撑子系统、传感器支架、定子前端盖、发电机转子铁芯和励磁线圈、发电机定子、集电环、碳刷支架、碳刷、定子后端盖、后滑动轴承支撑子系统；发电机转子铁芯、集电环均安装在发电机转子上；发电机转子前后两端由所述前、后滑动轴承支撑子系统支撑；发电机定子安装在所述发电机转子外。实验台基本构架包括：电动机、低速联轴器、齿轮变速箱、高速联轴器；电动机通过低速联轴器与齿轮变速箱的低速轴连接，齿轮变速箱高速轴通过高速联轴器与发电机转子连接。