低温高速永磁电机硅钢片铁心电磁性能变化机理研究

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作者 董传友 杨志飞 +2 位作者 戈宝军 王越 李广林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期95-105,共11页

由于低温泵用高速电机工作在低温环境中,探究低温环境对构件材料性能的影响、低温条件对电机特性的作用机理以及形成统一的选材原则已经成为该类电机亟待解决的问题。采用实验法在常温(25℃)和低温(-196℃)条件下对不同系列的冷轧无取... 由于低温泵用高速电机工作在低温环境中,探究低温环境对构件材料性能的影响、低温条件对电机特性的作用机理以及形成统一的选材原则已经成为该类电机亟待解决的问题。采用实验法在常温(25℃)和低温(-196℃)条件下对不同系列的冷轧无取向硅钢片的电磁性能进行了研究,分析了低温环境与频率对硅钢片电磁性能的影响情况。基于实测数据并采用有限元法计算了电机定子铁耗,得到了电机采用不同系列硅钢片的定子铁耗分布以及变化情况。为了探究低温环境下采用不同系列硅钢片时电机定子铁耗变化幅度不同的原因,采用低温冲击法对硅钢片的矫顽力进行测量,验证了有限元计算所得规律的正确性。探明低温条件对硅钢片电磁性能的影响机理,提出低温高速高频电机铁心材料的选材建议,为低温工作环境下低温电机铁心材料选材提供理论借鉴与参考。 展开更多

关键词 低温高速永磁电机 硅钢片 磁性测量 损耗特性 低温冲击

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直流偏磁磁场对硅钢片磁致伸缩特性的影响分析 被引量：45

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作者 张艳丽 王佳音 +1 位作者 白保东 谢德馨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期4299-4306,共8页

直流偏磁条件下电力变压器铁心的振动噪声明显加剧,铁心的磁致伸缩效应是其主要原因之一。目前有关直流偏磁磁场对硅钢片磁致伸缩特性的影响规律尚不完全清楚,亟需从实验测量角度定性地分析其影响规律,为建立有效地减小电力变压器铁心... 直流偏磁条件下电力变压器铁心的振动噪声明显加剧,铁心的磁致伸缩效应是其主要原因之一。目前有关直流偏磁磁场对硅钢片磁致伸缩特性的影响规律尚不完全清楚,亟需从实验测量角度定性地分析其影响规律,为建立有效地减小电力变压器铁心振动噪声的方法提供参考。该文在一台精度为10nm/m的激光位移磁致伸缩测试系统上,对不同直流偏磁磁场下取向硅钢片的磁致伸缩特性进行实验研究,对比分析交变磁化及直流偏磁磁化在磁场饱和前后对磁致伸缩波形形状、峰峰值的影响规律,并将测量结果应用于一台电力变压器铁心的振动位移分析。结果表明:直流偏磁磁场使磁致伸缩回环失去原有的对称性,这种影响会随着磁场饱和程度的增加逐渐减弱;随着偏磁磁场的增加,磁致伸缩峰峰值增大,硅钢片的形变加剧。 展开更多

关键词 直流偏磁 磁致伸缩 取向硅钢片 变压器 振动

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非晶合金永磁同步电机空载损耗 被引量：20

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作者 朱龙飞 朱建国 +1 位作者 佟文明 韩雪岩 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期21-26,共6页

为了研究电机铁心加工工艺对非晶合金材料磁化和损耗性能的影响,实验实测了非晶合金铁心的磁化性能和损耗性能,通过分析非晶合金铁心损耗测试结果,得出了铁耗计算模型中磁滞损耗系数随频率变化的修正方法。研制了两台相同结构尺寸和参... 为了研究电机铁心加工工艺对非晶合金材料磁化和损耗性能的影响,实验实测了非晶合金铁心的磁化性能和损耗性能,通过分析非晶合金铁心损耗测试结果,得出了铁耗计算模型中磁滞损耗系数随频率变化的修正方法。研制了两台相同结构尺寸和参数的永磁同步电机,定子铁心分别采用非晶合金材料和35W270硅钢片,对比分析了两台电机在正弦波和变频器供电情况下的空载损耗。结果显示,正弦波供电时,非晶合金电机的空载损耗仅为硅钢片电机的45%,但由于非晶合金电机在变频器供电时,时间谐波电流含量高于硅钢片电机,由此引起的谐波损耗大于硅钢片电机。 展开更多

关键词 非晶合金铁心 永磁电机 空载损耗 硅钢片电机 磁化曲线

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谐波磁场下硅钢片磁致伸缩特性分析 被引量：29

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作者 张艳丽 李强 +4 位作者 王洋洋 张殿海 任自艳 白保东 谢德馨 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期545-550,共6页

非线性负荷接入电网会导致变压器和电机铁心磁场含有谐波,谐波的存在加剧了铁心的振动噪声。鉴于目前谐波磁场对硅钢片磁致伸缩特性影响的基础研究还比较缺乏,本文利用一台精度为10nm/m的单片电工钢片磁致伸缩测量装置,通过控制励磁磁... 非线性负荷接入电网会导致变压器和电机铁心磁场含有谐波,谐波的存在加剧了铁心的振动噪声。鉴于目前谐波磁场对硅钢片磁致伸缩特性影响的基础研究还比较缺乏,本文利用一台精度为10nm/m的单片电工钢片磁致伸缩测量装置,通过控制励磁磁场中三次谐波的幅值和相位,测量了无取向电工钢片的磁致伸缩波形曲线,讨论了磁场谐波成分的增加对磁致伸缩四次和六次谐波的影响。在此基础上,通过A计权特性计算了谐波磁场下磁致伸缩引起的电工钢片噪声分贝值,给出了描述谐波磁场与磁致伸缩及其对应噪声分贝值关系的二维曲面。最后,提出采用磁弹性间接耦合方法仿真分析了一台永磁同步电机铁心的磁致伸缩形变及其对应的噪声分布。所得测量数据及仿真结果可为准确分析电机铁心磁致伸缩引起的振动噪声提供参考。 展开更多

关键词 磁致伸缩 三次谐波磁场 振动噪声 电工钢片 永磁同步电机

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电动机定子自动叠片机结构设计及控制系统研究 被引量：11

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作者 王时龙 魏宏宇 +1 位作者 周杰 易力力 《制造技术与机床》 北大核心 2013年第5期65-68,71,共5页

设计了一种电动机定子自动叠片机。实现了定子硅钢片叠加的机械化和自动化,提高了硅钢片叠加的效率和精确度。利用Solidworks对叠片机进行了仿真分析。整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了叠片与备料过程的同步控制,提高了系统... 设计了一种电动机定子自动叠片机。实现了定子硅钢片叠加的机械化和自动化,提高了硅钢片叠加的效率和精确度。利用Solidworks对叠片机进行了仿真分析。整个系统采用了PC+PLC主从式控制结构,实现了叠片与备料过程的同步控制,提高了系统的安全准确性,反馈及时性和易操作性。新机器的开发与研制,将大幅度提高电动机定子的生产效率和产品合格率。 展开更多

关键词 电动机定子 硅钢片 结构设计 控制系统

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不同温度及谐波下硅钢片电磁-力特性与变频电机振动 被引量：13

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作者 陈德志 张玉庸 +1 位作者 白保东 宋蒋雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期4647-4656,共10页

为研究变频电机在不同温度、不同谐波下的电磁性能及考虑硅钢片磁致伸缩影响的振动特性,该文首先对变频电机铁心硅钢片在不同温度及谐波下的磁性能展开研究,给出硅钢片在不同温度及谐波下的B-H曲线、B-P曲线及磁导率曲线。其次对硅钢片... 为研究变频电机在不同温度、不同谐波下的电磁性能及考虑硅钢片磁致伸缩影响的振动特性,该文首先对变频电机铁心硅钢片在不同温度及谐波下的磁性能展开研究,给出硅钢片在不同温度及谐波下的B-H曲线、B-P曲线及磁导率曲线。其次对硅钢片的磁致伸缩特性展开了测试与分析,给出硅钢片的蝴蝶曲线及磁致伸缩单值曲线。基于硅钢片磁特性及磁致伸缩特性的测试结果,对1140V/75kW变频电机的电磁性能及振动展开仿真分析,在仿真过程中考虑了温度、谐波及磁致伸缩对变频电机铁心硅钢片性能的影响。最后对1140V/75kW变频电机展开振动实验,为变频电机的电磁-振动分析提供了一个新的思路。 展开更多

关键词 变频电机硅钢片 电磁特性 振动 仿真及实验

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电机定子硅钢片磁致伸缩效应引起的振动 被引量：3

7

作者 张欣 何家俊 +1 位作者 姚娜 吴超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期279-282,283,284,共6页

为了研究磁致伸缩效应对电机定子硅钢片的影响,建立磁-机械耦合数值模型,研究了在磁致伸缩作用下电机定子的振动情况,得到电机定子硅钢片的振动主要为供电频率的一倍频与二倍频。设计了一种仿真实验模型,模拟电机中的磁场走向,线圈与无... 为了研究磁致伸缩效应对电机定子硅钢片的影响,建立磁-机械耦合数值模型,研究了在磁致伸缩作用下电机定子的振动情况,得到电机定子硅钢片的振动主要为供电频率的一倍频与二倍频。设计了一种仿真实验模型,模拟电机中的磁场走向,线圈与无取向硅钢片不接触,这样无取向硅钢片上只存在由变化磁场导致的磁致伸缩力;通过改变硅钢片的位置,分析磁场不同走向下磁致伸缩效应对无取向硅钢片应力特性的影响,得到无取向硅钢片主要振动频率为供电频率的一倍频和二倍频,且硅钢片处于不同位置时影响其振动的主要频率不同;在磁路发生偏转时造成无取向硅钢片在供电频率一倍频处振动明显。同时设计了实验,测量变化磁场下无取向硅钢片上的振动信号,对仿真结果进行验证,与仿真结果相符合。 展开更多

关键词 电机定子硅钢片振动 磁致伸缩 磁路偏转

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微泵电机定子用低碳钢蓝化工艺及性能试验

8

作者 王洋 傅剑辉 《排灌机械》 EI 2009年第6期384-387,392,共5页

基于低碳钢比硅钢片资源丰富,且价格低廉,为降低水泵行业微型电泵电机定子用材料成本,进行了退火蓝化低碳钢替代硅钢片的试验.分析了低碳钢的退火蓝化机理,研制了一套低碳钢定子材料的退火蓝化工艺方案,并将蓝化后的低碳钢定子在电泵电... 基于低碳钢比硅钢片资源丰富,且价格低廉,为降低水泵行业微型电泵电机定子用材料成本,进行了退火蓝化低碳钢替代硅钢片的试验.分析了低碳钢的退火蓝化机理,研制了一套低碳钢定子材料的退火蓝化工艺方案,并将蓝化后的低碳钢定子在电泵电机中进行了试验验证,对使用低碳钢材料与硅钢片材料的电泵电机的空载电流、满载电流、效率、功率因数和温升等主要技术指标进行了对比分析.试验结果表明,退火蓝化工艺能显著提高低碳钢的电磁性能,使其达到硅钢片的技术指标,从而满足电泵电机的性能要求,验证了将低碳钢经退火蓝化后替代硅钢片用作微型电泵电机定子材料的可行性. 展开更多

关键词 微型电泵 电机定子 低碳钢 硅钢片 退火蓝化 电磁性能

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新能源汽车驱动电机用无取向硅钢应用现状和性能调控研究进展 被引量：37

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作者 朱诚意 鲍远凯 +2 位作者 汪勇 马江华 李光强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期23089-23096,共8页

汽车和钢铁是我国的支柱产业。新能源汽车可以缓解汽车对化石燃料的依赖,降低温室气体排放量,减少环境污染,具有广阔的应用前景。驱动电机是新能源汽车的动力中心,铁芯是驱动电机实现能量转换的关键部件。无取向硅钢是目前性价比最高、... 汽车和钢铁是我国的支柱产业。新能源汽车可以缓解汽车对化石燃料的依赖,降低温室气体排放量,减少环境污染,具有广阔的应用前景。驱动电机是新能源汽车的动力中心,铁芯是驱动电机实现能量转换的关键部件。无取向硅钢是目前性价比最高、商业化应用最普遍的铁芯材料。开发高频下低铁损、高磁感、高强度的驱动电机用无取向硅钢,是实现新能源汽车产业高质量发展的前提。高品质无取向硅钢可以提升新能源汽车驱动电机能量转换效率、输出功率,延长其使用寿命,并降低材料成本,因而倍受行业关注。本论文从满足铁芯加工装配、保证能量转换效率、降低制备和使用成本、适应电机工作环境变化四个方面归纳出新能源汽车驱动电机对无取向硅钢性能的特殊要求;评价了国内外驱动电机用无取向硅钢主要生产企业的技术开发现状和不同规格产品的铁损、磁感、强度指标;综述了国内外通过优化合金成分体系设计、组织结构调控、制备工艺及产品规格来提高新能源汽车驱动电机用无取向硅钢性能和产品性能评价方面的研究进展;分析了目前驱动电机用无取向硅钢制备和使用过程中存在的问题;指出了未来新能源汽车驱动电机用无取向硅钢的发展趋势,以期为我国新能源汽车驱动电机用高强度无取向硅钢的研发和低成本制造提供参考。 展开更多

关键词 新能源汽车驱动电机 高强度无取向硅钢 合金化 组织结构 性能

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车用永磁同步电机定子强度分析与结构设计 被引量：2

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作者 田中梁 吴鹏飞 +1 位作者 仝宇 孙岩桦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1-7,共7页

为了进一步减小损耗、提高效率并增大电机的功率密度,新一代车用永磁电机定子可选用更高磁性能的取向硅钢片代替常用的无取向硅钢片。对于此类电机,由于定子齿部和轭部磁路方向不同,为充分发挥材料性能,必须采用齿轭分离的拼接结构。针... 为了进一步减小损耗、提高效率并增大电机的功率密度,新一代车用永磁电机定子可选用更高磁性能的取向硅钢片代替常用的无取向硅钢片。对于此类电机,由于定子齿部和轭部磁路方向不同,为充分发挥材料性能,必须采用齿轭分离的拼接结构。针对一种采用齿轭分离结构的电机定子,通过有限元分析,研究了榫接参数对其结构强度的影响,分析了不同接触边界下的静态和动态力学模型,确定了装配工艺过程中过盈量、热套温度等结构设计敏感参数。对现有榫接结构进行优化,并计算确定其装配工艺。设计样机和采用整体无取向硅钢片结构的原型电机相比,峰值功率、最大效率、高效区等各方面性能均优于原型电机。该研究可为齿轭分离结构永磁同步电机的结构设计提供参考。 展开更多

关键词 电机定子 齿轭分离结构 取向硅钢片 榫接 热装配 定子齿片

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复杂磁化下硅钢片矢量磁致伸缩特性测量与模拟

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作者 李丽 樊小鹏 +2 位作者 周永言 张艳丽 张殿海 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期608-613,共6页

针对电机、变压器等电工设备铁心在复杂磁场磁化下磁致伸缩特性引起的振动噪声加剧问题,提出了能够表征非正弦磁场激励时磁致伸缩特性的硅钢片动态矢量磁致伸缩模型.基于硅钢片单片磁特性测量系统,采用三轴应变计法测量并分析了复杂磁... 针对电机、变压器等电工设备铁心在复杂磁场磁化下磁致伸缩特性引起的振动噪声加剧问题,提出了能够表征非正弦磁场激励时磁致伸缩特性的硅钢片动态矢量磁致伸缩模型.基于硅钢片单片磁特性测量系统,采用三轴应变计法测量并分析了复杂磁化条件下硅钢片的动态矢量磁致伸缩特性,推导了硅钢片磁致伸缩特性的动态矢量模型表达式,并给出了模型参数数据库的建立方法.通过与实际测试数据的对比分析验证了模型的预测精度. 展开更多

关键词 复杂磁化 磁致伸缩 硅钢片 矢量特性 电工装备 振动 应变 变压器

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高速永磁电机转子动力学特性研究 被引量：3

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作者 黄金平 张峥岳 +2 位作者 黄道琼 宴才松 薛杰 《火箭推进》 CAS 2019年第3期20-25,共6页

针对电机转子中硅钢片叠压及拉杆-叶轮的特殊结构形式,借助有限元方法对硅钢片装配过程进行仿真,获得硅钢片叠压结构横向弯曲刚度随硅钢片离散数目的变化规律,通过曲线拟合外推得到实际硅钢片叠压结构横向弯曲刚度;根据叶轮与转轴对接... 针对电机转子中硅钢片叠压及拉杆-叶轮的特殊结构形式,借助有限元方法对硅钢片装配过程进行仿真,获得硅钢片叠压结构横向弯曲刚度随硅钢片离散数目的变化规律,通过曲线拟合外推得到实际硅钢片叠压结构横向弯曲刚度;根据叶轮与转轴对接面的大小,对叶轮进行分割。以质量和刚度等效为原则,实现了硅钢片叠压结构和拉杆-叶轮结构的简化建模,并通过转子部件及整体的自由模态试验对简化分析模型进行了验证。最后通过转子的运转试验对前两阶临界转速的仿真结果进行了验证,前两阶临界转速的仿真结果与试验误差小于3.1%。 展开更多

关键词 永磁电机 转子 硅钢片叠压结构 拉杆-叶轮结构 临界转速

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紧水滩水电站6号机铁心故障的原因分析及处理

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作者 舒均盛 《陕西电力》 2006年第7期34-36,共3页

针对一起由于水轮发电机定子端部铁心松动致使硅钢片沿径向移动,引起定子线棒绝缘破坏,引发的定子接地故障,详细分析了故障产生的原因及发生过程,介绍了故障处理方法,并提出了预防类似故障的建议。

关键词 水轮发电机 定子端部铁心 硅钢片 原因分析 故障处理 建议

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