提高盘式微电机电磁转矩的分析测试与改进设计

发布时间：2017-08-21 18:17

  本文关键词：提高盘式微电机电磁转矩的分析测试与改进设计

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【摘要】：为了提高盘式微电机的电磁转矩,针对气隙磁通密度和电枢电流强度两个方面,对转矩特性、磁场分布和对流散热等影响因素进行研究。根据安培力的产生原理,推导了平面定子绕组在轴向磁场中的电磁转矩公式;对永磁体产生的气隙磁场进行了三维数值计算和实际测量,给出提高工作磁通密度的重要因素;根据基于热 流耦合的空气对流散热机理,分析并实测了温度场分布规律,提出利于对流的主动散热结构。研究结果表明:气隙厚度对磁通密度影响显著,由1.5 mm减小到1.0 mm,转矩常数增加22.6%;而磁体厚度的增加具有饱和特性。对流通道的建立大大加强了发热的耗散,改进后电流强度可提高52%。所设计的微电机性能良好,具有较高的实用价值,对其研究的计算分析方法精度较高,具有推广的潜力。
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;
【关键词】： 盘式微电机 电磁转矩 三维磁场 热-流耦合 对流散热
【基金】：吉林省与中国科学院科技合作高技术产业化专项资金(2013SYHZ0005) 中国科学院国防科技创新重点部署项目(Y45137F140)~~
【分类号】：TM351
【正文快照】： 0引言盘式(亦称片状、平面型)永磁微电机具有轴向尺寸小、输出力矩大、换相性能好和响应速度快等优点,在航空航天、国防军工、生物医疗和现代通讯等高端领域具有广阔的应用前景,特别适合于有空间限制的薄型和表面安装场合[1]。自20世纪末以来,对于电磁型微电机的小型化和实用

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 余晋岳,张琛,杨春生,朱军,钱建国,张明生,周狄,俞爱斌,魏福林;直径1mm电磁型双定子微马达的结构特点及稀土永磁在其中的应用[J];磁性材料及器件;2000年01期

2 吕琼莹,车录锋;电磁微电机中微小电磁力的研究[J];光学精密工程;1997年02期

3 孔晓光;王凤翔;邢军强;;高速永磁电机的损耗计算与温度场分析[J];电工技术学报;2012年09期

4 路义萍;洪光宇;汤璐;韩家德;;多风路大型空冷汽轮发电机三维流场计算[J];中国电机工程学报;2013年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭占社,吴一辉,宣明,王淑荣;电磁型平面微电机及其制作工艺[J];光学精密工程;2003年02期

2 李立毅;郭杨洋;曹继伟;严柏平;;高速高功率密度风洞电机磁—热特性的研究[J];电机与控制学报;2013年10期

3 张凤阁;杜光辉;王天煜;CAO Wen-ping;;基于多物理场的高速永磁电机转子护套研究[J];电机与控制学报;2014年06期

4 赵志刚;程志光;刘福贵;张俊杰;汪友华;杨庆新;;基于漏磁补偿的变压器结构件损耗与磁通分布研究[J];高电压技术;2014年06期

5 赵志刚;赵新丽;程志光;刘福贵;刘兰荣;汪友华;杨庆新;;HVDC中电力变压器直流偏磁屏蔽效应研究[J];电工技术学报;2014年07期

6 孔庆奕;程志光;李悦宁;;取向硅钢片在不同环境温度下的磁特性[J];高电压技术;2014年09期

7 路义萍;潘庆辉;孙雪梅;韩家德;;湍流模型变化对汽轮发电机转子热流场影响[J];电机与控制学报;2014年11期

8 刘光伟;赵新刚;张凤阁;赵鑫;Wenping Cao;;高速永磁爪极电机铁耗与空气摩擦损耗计算[J];电工技术学报;2015年02期

9 张文彬;赵镜红;;SPWM波在高频逆变电源变压器中的电磁特性[J];电源技术;2015年02期

10 张凤阁;杜光辉;王天煜;王凤翔;Wenping CAO;;1.12MW高速永磁电机不同冷却方案的温度场分析[J];电工技术学报;2014年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 郭占社;基于微机械工艺的电磁型平面微电机的研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年

2 杨杰伟;基于MEMS工艺的轴向磁化永磁微电机结构优化及性能分析[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年

3 王雅玲;电动汽车用双定子永磁无刷电机研究[D];山东大学;2014年

4 韩继超;大型汽轮发电机端部区域流体流动状态与热交换机理的研究[D];哈尔滨理工大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 郭绍兵;基于电磁感应的液体粘度测量方法研究[D];天津大学;2010年

2 邓晓蓓;微小型电磁驱动器若干技术问题的研究[D];天津大学;2006年

3 夏静;双定子永磁同步轮毂电机的设计研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

4 张俊;微电机关键零部件公差设计建模与优化[D];湖南科技大学;2012年

5 李西云;直流无刷轮毂电机损耗与内部温度场有限元分析[D];吉林大学;2013年

6 刘伟;350kW高速永磁同步发电机的设计[D];湖南大学;2013年

7 王玮;永磁电机的设计与分析[D];南京理工大学;2014年

8 王宁;大型水轮发电机三维涡流—温度耦合场数值计算[D];浙江大学;2014年

9 李世伟;一种新型直线电磁振荡泵的特性研究[D];兰州理工大学;2014年

10 黎庆发;永磁同步电机内模控制技术的研究[D];广东工业大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 余晋岳,张琛,杨春生,俞爱斌,朱军,钱建国,雷蔚,任敏华,冯建智,魏福林;直径 2mm 电磁型微马达的研制及其气隙磁场的分析[J];磁性材料及器件;1998年06期

2 廖毅刚;侯小全;;全空冷汽轮发电机通风冷却研究[J];东方电气评论;2008年01期

3 徐永向;胡建辉;胡任之;邹继斌;;永磁同步电机转子涡流损耗计算的实验验证方法[J];电工技术学报;2007年07期

4 路义萍;陈朋飞;邓海燕;韩家德;;某新型通风方式空冷汽轮发电机转子三维温度场[J];电工技术学报;2010年11期

5 李广德,张伟红;空冷汽轮发电机的通风系统设计[J];大电机技术;1998年04期

6 徐永向;胡建辉;邹继斌;;表贴式永磁同步电机转子涡流损耗解析计算[J];电机与控制学报;2009年01期

7 孔晓光;王凤翔;徐云龙;邢军强;;高速永磁电机铁耗的分析和计算[J];电机与控制学报;2010年09期

8 Maunu KUOSA,Petri SALLINEN,Jaakko LARJOLA;Numerical and Experimental Modelling of Gas Flow and Heat Transfer in the Air Gap of an Electric Machine[J];Journal of Thermal Science;2004年03期

9 王凤翔;;高速电机的设计特点及相关技术研究[J];沈阳工业大学学报;2006年03期

10 张琛;电磁型微电机的发展趋势及我们的对策[J];微特电机;1998年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 得茂;枢敬;;30t槟ヅ淌椒⒌缁鶾J];农田水利与农林水电;1959年06期

2 于集风;金驷;任淑文;;盘式电机转子和定子的自动成形[J];微电机;1989年03期

3 J·克尔;刘娴华;陈忠;;盘式电动机的前景[J];微特电机;1980年03期

4 戴春蓓;复合盘式离合器的使用要素[J];世界汽车;1994年02期

5 张学俊;王湛德;;摆盘式搅拌机搅拌特性与效果分析[J];混凝土与水泥制品;1993年03期

6 朱淑英;钳盘式液压制动器在使用中应注意的几个问题[J];摩托车技术;1994年02期

7 樊启蕴，张嗣伟，李维明;盘式刹车设计中的一个新概念──热设计[J];石油矿场机械;1995年03期

8 许大正;;盘式电机铁芯冲卷设备获国家专利[J];电机技术;1990年03期

9 宁攸华;盘式永磁无刷直流电机及其工艺特点[J];微特电机;1996年02期

10 陈孟湘;摇摆斜盘式压缩机(上)[J];汽车与配件;2003年14期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 宋继斌;来源;;关于盘式片干法冷压一次成型工艺的研究[A];第九届中国摩擦密封材料技术交流暨产品展示会论文集[C];2007年

2 李江丽;;盘式图在教学中的作用[A];珠心算教学与训练[C];2010年

3 何国军;竺润祥;吴善幸;;盘式连接刚度对自振频率的影响[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 ;盘式蚊香还能挺多久？[N];消费日报;2004年

2 杨扬;锯盘式拔棉秆机研制成功[N];江苏科技报;2004年

3 胡军;DV市场：三种类型仍将同存[N];中国消费者报;2007年

4 ;MP4的未来之路[N];电脑报;2007年

5 特约记者 杜博;硬盘式DV锋芒毕露[N];电脑报;2007年

6 本报记者 王辉;编织一张质量安全网[N];中国质量报;2012年

7 ;先锋吸盘式121SA[N];中国计算机报;2004年

8 本报记者 王多立　通讯员 闫玲;“标盘式”管理提效益促发展[N];中国石油报;2012年

9 许金池 DigiTimes;JVC发布6款硬盘式DV[N];电子资讯时报;2006年

10 编译 张海青;形状各异的浅盘式纸盒(连载七）[N];中国包装报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 贾永臣;盘式连续干燥焙烧器设计与应用[D];山东大学;2006年

2 金璐;盘式锚杆设计及其破坏机理的试验研究[D];北方工业大学;2015年

3 杜永福;盘式制动块成型工艺优化的试验研究[D];浙江大学;2013年

4 武泽宇;摆盘式发动机Z轴—摆盘机构动力学分析[D];中北大学;2015年

5 王洪;盘式电磁缓冲器的研究[D];沈阳工业大学;2011年

6 赵鹏;盘式永磁无刷直流电机的设计研究[D];浙江大学;2010年

7 曲春梅;基于Halbach阵列新型永磁盘式无铁心电机的设计与研究[D];哈尔滨理工大学;2015年

8 王峰;盘式电机的变频器研究[D];北京交通大学;2011年

9 任海涛;摆盘式柴油机摆盘热—机耦合分析及疲劳寿命预测[D];中北大学;2015年

10 贾海华;盘式干燥机原理与脱水动力学的研究[D];煤炭科学研究总院;2003年

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本文编号：714383