高空吊篮车用低速大转矩永磁同步电机的研究现状, 中山高空吊篮车出租139 2597 1179叶女士 138 2612 4873 姜先生 路灯安装维修 高空吊篮车出租 中山高空吊篮车租赁, 高空吊篮车出租公司 设计了一种直接驱动的低速大扭矩永磁同步电动机为130kW，额定电压380V，额定转速22r/min，额定转矩为564000N·m，并结合Ansoft软件，对电机的设计进行了优化，分析了电机的带载特性，完成了去磁校验。作为传统的感应电机—减速机的驱动系统的替代品。本设计结构简单、体积小、重量轻，提高了整体驱动系统的效率。利用低速直驱永磁同步电动机（PMSM）的一些电磁设计公式，结合低速电机的设计特点，完成了电机结构设计、参数计算以及工作特性和起动特性的分析，最终确定了方案。采用Ansoft电磁分析软件，通过场路耦合的计算方法，计算了电机瞬态性能参数，调整设计值，得到电磁设计方案。实验结果表明，低速直驱低速大转矩永磁同步电动机实验所得数据和应用程序设计结果基本一致。其电机的效率可高达90%，功率因数达到0.88。提供了高空吊篮车用永磁同步无齿轮卷筒式起升装置，从根本上解决了传动效率低问题，它包括支撑轴、固定在支撑轴上的永磁同步电机的定子以及组装在支撑轴上并绕轴转动的卷筒，将卷筒作为永磁同步电机的转子，固定在卷筒两端的前、后轴承分别组装在支撑轴上，卷筒的后端盖的外周设置缠绕钢丝绳的绳槽，将卷筒的后端盖的外端面作为制动摩擦面，沿卷筒内周贴附磁钢，定子铁心与支撑轴固定在一起。经验证，该结构设计合理，体积小，重量轻，转速低和输出转矩大的优点。
设计了一台额定功率15kW，额定转矩为8232N·m，额定转速为18r/min的桥式高空吊篮车用外转子永磁同步电机，将电机、卷筒集于一身，不仅可以有效的减小整体的体积，并且可以有效提高系统的效率。文中对这种电机的极槽配合选择原则、漏磁系数的计算进行了分析。提供了一种采用永磁同步电动机直接驱动的高空吊篮车，采用永磁同步电动机连接高空吊篮车的起升结构、运行机构、变幅机构和回转机构，电气控制采用变频调速控制。起升结构和变幅机构中，永磁同步电动机直接驱动卷筒，卷筒固定在卷筒轴轴承支上，制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧。永磁同步电动机直接连接起升减速机，起升减速机连接卷筒，卷筒固定在卷筒轴承支撑上，制动器安装在永磁同步电动机和卷筒的两侧。
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热计算研究现状, 目前国内外许多学者对电机温度场、流体场、流体与温度耦合场的计算方法以及某些影响电机温升的因素进行了大量的研究工作。 首次在电机内稳态温度场的计算中引入有限元法，为数值计算法在电机温度场计算的研究奠定了一定的基础。文中求解了电机定子铁心中的流体温度场问题，并将该计算方法与热路法和试验数据作了比较，证明了数值法比解析法的精确度更高。但由于文中没有考虑铁心和导体之间的热交换等因素，所以误差仍然较大。 等采用有限体积元法对一台软磁复合铁心的轴向磁通电机，进行了磁场、流体场和温度场的耦合分析，为电机磁热耦合计算提供了一个系统的方法。提出了一种鼠笼式感应电动机在堵转、启动和正常负载情况下其关键部位的温升计算方法，同时还考虑了集肤效应和热量由线棒传递到铁心的冷却过程。对一台海上风电同步发电机进行了温度场分析，分别采用热网络法、二维与三维的有限元法对电机温度场进行了研究分析，经对比发现热网络法较适合于电机初始设计时的热计算，而有限元方法对于找到电机热点更有优势。基于热网络和有限元法对一台8MW直驱永磁电机采用水冷却方式的定子绕组进行5了温度场计算，文中提出计算流体动力学计算流体动力学对于冷却系统参数确定的必要性。
总结了电机热分析发展过程，对常用的热网络法、有限元法和有限体积法等计算方法进行了分析比较，对比讨论了每种算法优劣势，为研究电机热分析的采用何种计算方法提供了参考建议。对轴向磁通电机温度场采用了热网络法进行分析，求解得出了电机各部件温升值，并用有限元软件进行了验证分析。文中分析出了温度贴片造成的误差，将两种方法计算结果的对比，验证热网络温升计算的准确性。Do-JinKim等用等效热网络对稳态状态下的内置式永磁同步电机进行了热计算，提出了等效热网络由铜耗、铁耗和考虑了传导、对流的热阻产生的热源构成，强调了用基于试验结果计算的热阻的等效热网络来计算内置式永磁电机的各部分温度，但是用数值计算得到的对流传热系数与试验结果得到的对流传热系数有一定的差异。对一台力矩电机的暂态温度场进行了研究。求解了一个齿距范围内的半个铁心长的三维温度场，绕组采用了变热源加载，引入了由于股线环流和集肤效应产生的附加热源，铁耗采用离散加载的二维磁热耦合计算，真实的反映了电机的工作温度，提高了温升计算精度。
但要进一步提高精度，需要三维模型的开发。国内，温嘉斌，许明宇对防爆型水冷电机基于有限元法进行了流体温度场研究，指出了定子齿部是传热的重要路径。对一对极下的高压永磁电机转子模型进行了温度场求解，对端部表面散热系数的计算提出了一种迭代算法。采用流固耦合方法对一台高速永磁电机进行了温度场计算和分析。采用流固耦合方法对核主泵屏蔽电机，进行了额定负载下的温度场求解，分析了电机内部各部件温升分布情况。针对小型永磁电机温度场计算分析中的散热系数、定子槽中绕组的等效导热系数的计算提出了一种解决方法。对一台感应电机进行了三维温度场瞬态分析。提出一种基于多物理场耦合仿真的温升计算理念，并推出一种等效槽内绕组导热系数的新方法。以20kW的电动汽车用高功率密度永磁同步电机为例，采用了有限元法对温度场进行了三维温度场的计算和分析。对永磁同步电机的暂态温度场进行了研究,首先以热传导方式等效处理电机定、转子与气隙之间复杂的对流散热过程，建立PMSM三维暂态温度场的数学模型，给出求解域内的基本假设及相应的边界条件。提出绕组铜耗热源时变加载及定子铁耗热源空间离散加载方法，对PMSM的瞬态温度场进行计算，并通过实验验证计算的准确性。对电梯用PMSM进行三维瞬态温6度场的计算，也对电机短时过载情况下的温升进行了分析，给出了不同过载电流对应的温升分布关系。目前对电机热问题的研究多是针对稳态情况下的热计算，对于在断续周期工作制下运行的电机研究的就更少，本文研究的电机要求高功率密度、高可靠性，对温升计算的要求更高.
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