亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子固定裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2020-12-04 08:54:44郗珂慶劉云濤高俊麗
        微電機(jī) 2020年9期
        關(guān)鍵詞:止口固定裝置緊固件

        郗珂慶,劉云濤,高俊麗,楊 光

        (西安航天動(dòng)力測(cè)控技術(shù)研究所,西安 710025)

        0 引 言

        雙轉(zhuǎn)子電機(jī)可以是有一個(gè)電輸入端口,兩個(gè)機(jī)械輸出端口的電動(dòng)機(jī);也可以是有兩個(gè)機(jī)械輸入端口,一個(gè)電輸出端口的發(fā)電機(jī)。這種電機(jī)可能的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式多種多樣,其應(yīng)用前景和領(lǐng)域也非常廣泛,如混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、多種可再生能源聯(lián)合發(fā)電等[1-2]。

        異向旋轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)具有一個(gè)電輸入端口和兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)械輸出端口,非常適合作為雙螺旋槳水下航行器的推進(jìn)電機(jī)[3]。它只有一組三相對(duì)稱交流電饋電,不但巧妙地實(shí)現(xiàn)內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子的同速異向旋轉(zhuǎn),大大簡(jiǎn)化機(jī)械推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),減小系統(tǒng)體積、降低系統(tǒng)重量和成本, 而且不用加變向雙輸出裝置, 從電機(jī)本身就實(shí)現(xiàn)了異向同速的雙機(jī)械量輸出。但由于該種電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性, 需要定子固定裝置來保證由硅鋼片疊壓而成的定子鐵心是一個(gè)整體,同時(shí)保證外轉(zhuǎn)子、定子和內(nèi)轉(zhuǎn)子的同心度。

        本文主要從機(jī)械和電磁兩方面分析定子固定裝置對(duì)該種結(jié)構(gòu)電機(jī)的影響。主要分析定子鐵心緊固件材料、安放位置和應(yīng)用定子固定裝置與不用定子固定裝置兩種電機(jī)結(jié)構(gòu)的配合方式對(duì)雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的機(jī)械和電磁的影響。

        1 機(jī)械方面的影響分析

        1.1 材料選取

        由于定子鐵心緊固件一方面起到定子硅鋼片的軸向固定,另一方面影響定子鐵心磁路結(jié)構(gòu)。因此,定子鐵心緊固件的材料選取尤為重要。一般制造緊固件常用碳鋼材料[4],若考慮降低電機(jī)的渦流損耗從而減少定子發(fā)熱和增強(qiáng)緊固件的強(qiáng)度,可選取不導(dǎo)磁的不銹鋼1Cr18Ni9Ti材料;但由于定子鐵心緊固件是定子軛部磁路的一部分,從降低鐵心飽和程度來考慮,可選取10號(hào)鋼。

        1.2 外轉(zhuǎn)子-定子-內(nèi)轉(zhuǎn)子三者之間同心度保證

        普通電機(jī)只有一個(gè)在定子鐵心內(nèi)側(cè)的氣隙,定子鐵心可以在外側(cè)通過激光焊接(微特電機(jī))、扣片(小型電機(jī))或者焊接緊固筋(中大型電機(jī))將定子硅鋼片的軸向緊固形成定子鐵心。經(jīng)軸向緊固后的定子鐵心通常以鐵心內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨鐵心外圓然后壓入電機(jī)機(jī)殼內(nèi)來進(jìn)行固定,并且可以利用機(jī)殼兩端和端蓋的止口進(jìn)行定位[5]。

        雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)的定子內(nèi)側(cè)和外側(cè)都有齒槽和氣隙,無法在定子外側(cè)安裝扣片或緊固筋定位,硅鋼片不能和機(jī)殼直接相連,也無法利用機(jī)殼和端蓋的止口來進(jìn)行內(nèi)外氣隙的同心定位。因此,電機(jī)選擇了定子固定裝置這種機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述兩種功能。電機(jī)未采用定子固定裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 DRRFPM結(jié)構(gòu)

        從圖1可以看出,定子與端蓋連接時(shí)僅僅靠螺絲的圓柱邊同端蓋的止口面配合,起到保證整個(gè)定子鐵心的同軸度,這將遠(yuǎn)比普通電機(jī)的機(jī)座端蓋止口面配合保證定子鐵心同軸度的精度差得多。

        為了保證內(nèi)外轉(zhuǎn)子和中間定子的同心度,在機(jī)械設(shè)計(jì)中,各個(gè)零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該考慮這個(gè)因素,尤其是定子固定裝置同定子及前后端蓋的連接配合又是實(shí)現(xiàn)電機(jī)同心度的關(guān)鍵要素。設(shè)計(jì)定子固定裝置由定子鐵心緊固件、定子壓圈、異形連接座三部分組成,定子鐵心緊固件從定子鐵心的前后兩側(cè)對(duì)硅鋼片和前后兩端的壓圈進(jìn)行固定。通過設(shè)計(jì)異形連接座三處伸出部分兩端加工止口,一端與定子鐵心壓圈的止口配合定位,另一端與端蓋的止口配合定位,并用緊固件分別固定在一起。這樣比定子同端蓋連接時(shí),僅僅靠定子鐵心緊固件的圓柱邊同端蓋的止口面配合來保證整個(gè)電機(jī)的同心度提高了許多。

        1.3 定子受力分析

        定子的強(qiáng)度與剛度的機(jī)械計(jì)算是雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的機(jī)械性能計(jì)算的重要部分,它將決定電機(jī)定子受力形變大小及電機(jī)所受單邊磁拉力的大小,是電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。定子固定裝置計(jì)算的重點(diǎn)為定子緊固件和異形連接座強(qiáng)度和剛度。除了材料自身影響外,還可以合理的設(shè)計(jì)定子緊固件和異形連接座機(jī)械結(jié)構(gòu)來降低其所受應(yīng)力。因此,設(shè)計(jì)定子固定裝置時(shí),為了降低其所受應(yīng)力,需要做以下幾方面結(jié)構(gòu)上的改進(jìn):

        (1)定子緊固件采用圓形結(jié)構(gòu): 定子緊固件的端部和定子緊固件檔采用圓形結(jié)構(gòu), 這樣比矩形更有效的提高此結(jié)構(gòu)件的抗彎矩能力。

        (2)定子靠近端蓋止口: 盡量縮短異形連接座的軸向尺寸,使后端蓋的止口面在不影響定子端部走線的前提下盡量靠近定子, 這樣可以減少?gòu)澗亓Ρ? 從而降低了異形連接座所受彎矩的影響, 方便改善其載荷分布。

        (3)增加異形連接座: 在定子緊固件兩端所受的剪應(yīng)力最大, 為了降低剪應(yīng)力破壞能力, 同時(shí)因?yàn)槎ㄗ泳o固件需要套在定子鐵心上, 因此在不影響電機(jī)電磁性能和遮蓋齒槽的前提下, 盡量增加緊固件厚度, 提高它的機(jī)械強(qiáng)度;增加異形連接座與定子壓圈止口配合(如圖2止口配合1)長(zhǎng)度和止口高度;增加異形連接座與端蓋止口配合(如圖2止口配合2)長(zhǎng)度和止口高度;異形連接座支承部位設(shè)計(jì)有多筋結(jié)構(gòu),因?yàn)樗瑫r(shí)承受著整個(gè)定子重量對(duì)它施加剪應(yīng)力的影響。通過上面所述內(nèi)容, 得出定子固定裝置的三維圖如圖2所示。

        圖2 定子固定裝置

        對(duì)于該種電機(jī)定子鐵心所承受的徑向和切向電磁力及扭轉(zhuǎn)情況可以不考慮,因?yàn)閺较螂姶帕梢钥醋鞫ㄗ雍娃D(zhuǎn)子為了減小氣隙而相互吸引的拉力。而在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí), 定子上的徑向力由于對(duì)稱的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)被消除,理論上可使得機(jī)械拉力為零,但實(shí)際上數(shù)值也很小。另外, 內(nèi)外轉(zhuǎn)子作用在定子上的電磁轉(zhuǎn)矩方向相反,不但使得定子上的切向磁拉力極大地減小而且使得定子受到的合成轉(zhuǎn)矩較小, 有利于定子的緊固, 提高了機(jī)械穩(wěn)定性。

        1.4 定子固定裝置受力仿真

        通過軟件對(duì)定子固定裝置進(jìn)行受力分析仿真,模型網(wǎng)格劃分如圖3所示,邊界條件的設(shè)置,加載重力加速度的方向?yàn)閥方向,加載大小為102 N,如圖4所示;分析結(jié)果如圖5和圖6所示。

        圖3 模型網(wǎng)格劃分

        圖4 邊界條件設(shè)置

        圖5 受力方向的變形圖

        圖6 等效應(yīng)力圖

        通過圖5可知,最大形變量位于模型最下側(cè),數(shù)值為0.1559 μm;通過圖6可知,最大等效應(yīng)力數(shù)值為15386 Pa,位于模型兩側(cè),這符合靜態(tài)平衡下的工況,滿足設(shè)計(jì)要求。

        2 電磁方面的影響分析

        2.1 定子鐵心磁場(chǎng)分布

        本文以12極36槽雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)為研究對(duì)象,定子內(nèi)外兩側(cè)的繞組相序繞制異向,實(shí)現(xiàn)內(nèi)外轉(zhuǎn)子異向旋轉(zhuǎn)[6]。利用仿真軟件對(duì)雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)建模仿真得到電機(jī)的磁力線分布(如圖7所示),從圖中可以看出,軛部磁密曲線的空間位置分布和定子鐵心的高慈密區(qū)和低磁密區(qū),并且低磁密區(qū)有12處,因此定子鐵心緊固件最多有12處可以安放。

        圖7 雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)磁力線分布

        2.2 對(duì)鐵心飽和的影響

        定子鐵心緊固件的數(shù)量、大小不但影響雙轉(zhuǎn)子電機(jī)的機(jī)械性能, 而且影響到磁力線的走向, 占據(jù)了一定的磁路空間, 增加了部分區(qū)域的飽和程度, 而且位置不同, 對(duì)磁力線走向的影響也不同。

        從圖7中可以看出,雙轉(zhuǎn)子永磁電機(jī)高磁密和低磁密出現(xiàn)在固定區(qū)域, 并且定子鐵心緊固件放在低磁密的物理區(qū)域時(shí)兩者沒有公用部分,即電機(jī)運(yùn)行于該種情況時(shí)不會(huì)在定子鐵心緊固件上產(chǎn)生渦流損耗或者產(chǎn)生很小的渦流損耗。相反, 定子鐵心緊固件的位置改變將不同程度的影響到定子鐵心的飽和程度。

        3 結(jié) 語

        雙轉(zhuǎn)子電機(jī)是否采用定子固定裝置,定子固定裝置中的定子鐵心緊固件的材料選擇及安放位置等對(duì)該種電機(jī)的機(jī)械性能, 電磁性能有非常重要的影響, 可以得出以下結(jié)論:

        (1) 定子固定裝置不但起到定子鐵心的軸向緊固、定子固定,而且還起到外轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)轉(zhuǎn)子的同心定位作用。

        (2)定子鐵心緊固件的材料應(yīng)該選取強(qiáng)度比較高的, 比如不銹鋼, 并且在不干涉齒槽及繞組接線的前提下, 最大限度的增加直徑, 提高它的機(jī)械強(qiáng)度。

        (3)定子固定裝置承受著整個(gè)定子重量對(duì)它施加的剪應(yīng)力影響,需要增加異形連接座與定子壓圈和端蓋止口配合長(zhǎng)度和止口高度并且異形連接座支承部位應(yīng)有補(bǔ)強(qiáng)措施。

        (4)縮短異形連接座的軸向尺寸,使端蓋的止口面在不影響定子端部走線的前提下盡量靠近定子, 可以降低異形連接座所受彎矩的影響,方便改善其載荷分布。

        (5)定子鐵心緊固件的安放位置不同將導(dǎo)致鐵心不同程度的飽和。為了降低電機(jī)定子軛部磁密的局部飽和,定子鐵心緊固件的位置需放置在低磁密的地方。

        猜你喜歡
        止口固定裝置緊固件
        基于數(shù)學(xué)邏輯的刀具補(bǔ)償技術(shù)研究與應(yīng)用
        止口及螺栓對(duì)法蘭盤結(jié)構(gòu)靜力學(xué)特性的影響
        緊固件防松類別及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)淺析
        食管癌患者兩種固定裝置擺位誤差及計(jì)劃靶區(qū)外擴(kuò)值探討
        法蘭內(nèi)側(cè)止口底面的加工及測(cè)量方法
        開啟窗五金件連接處緊固件的選用及松動(dòng)原因探究
        上海建材(2020年3期)2020-09-25 08:30:58
        基于五軸機(jī)器人的平板顯示器緊固件自動(dòng)鎖緊解決方案
        飛機(jī)裝配預(yù)連接緊固件自動(dòng)化安裝末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)
        旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)式全程監(jiān)控?cái)z像機(jī)固定裝置
        一種無偽影小動(dòng)物頭部成像固定裝置的設(shè)計(jì)
        精品熟人妻一区二区三区四区不卡| 18禁超污无遮挡无码免费游戏| 国产精品白丝喷水在线观看| 精品人妻系列无码人妻免费视频 | 欧美日韩亚洲精品瑜伽裤| 亚洲AV无码国产永久播放蜜芽| 甲状腺囊实性结节三级| 国产主播一区二区在线观看 | 日本高清人妻一区二区| 国产免费成人自拍视频| 亚洲av成人片无码网站| 3344永久在线观看视频| 一本无码人妻在中文字幕| 中国人妻沙发上喷白将av| 国产精品久久婷婷六月| 日本一区二区国产精品| 国产免费一区二区三区免费视频 | 亚洲伊人久久大香线蕉综合图片| 国产精品入口蜜桃人妻| 中文少妇一区二区三区| 免费看黄视频亚洲网站| 欧美黑人巨大videos精品| 图片区小说区激情区偷拍区| 亚洲综合偷自成人网第页色| 精品国产又大又黄又粗av| 久久久中文字幕日韩精品| 欧美黑人又大又粗xxxxx| 国产999精品久久久久久| 中文字幕第一页在线无码一区二区| 人妻体体内射精一区中文字幕| 日本丰满少妇裸体自慰| 国产精品无码精品久久久| 中文字幕一区二区三区日韩网| 精品奇米国产一区二区三区| 亚洲精品一区久久久久一品av| 亚洲精品天堂成人片av在线播放| 狠狠躁夜夜躁人人爽天天不卡软件 | 91九色视频在线国产| 国自产精品手机在线观看视频| 亚洲av日韩av永久无码色欲| 胳膊肘上有白色的小疙瘩|