液壓電機(jī)葉片泵的電磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)的數(shù)值解析.pdf

1、傳統(tǒng)液壓動(dòng)力單元的效率低、噪聲大、泄漏等缺點(diǎn)已經(jīng)成為制約其發(fā)展和應(yīng)用的主要問(wèn)題。液壓電機(jī)葉片泵是將電動(dòng)機(jī)和液壓葉片泵整合為一體的一種新型液壓動(dòng)力單元，具有結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲低、效率較高和無(wú)外泄漏等優(yōu)點(diǎn)。由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部嵌入了葉片泵，浸油電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)徑增大。并且其處于浸油環(huán)境，因此電機(jī)的磁場(chǎng)強(qiáng)度、氣隙磁密、鐵芯損耗等都將產(chǎn)生變化。 本論文以電機(jī)泵中的浸油電機(jī)為研究對(duì)象，采用理論分析、數(shù)值解析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)浸油電機(jī)和普通電機(jī)的靜

2、態(tài)和瞬態(tài)電磁場(chǎng)進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)起動(dòng)過(guò)程中浸油電機(jī)漏磁現(xiàn)象要比普通電機(jī)嚴(yán)重，導(dǎo)條中的渦電流使得轉(zhuǎn)子上的磁力線(xiàn)主要集中在轉(zhuǎn)子的上部；對(duì)不同轉(zhuǎn)子內(nèi)徑的浸油電機(jī)進(jìn)行了電磁場(chǎng)的數(shù)值解析，結(jié)果表明轉(zhuǎn)子內(nèi)徑增大時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑在60mm～105mm之間時(shí)，浸油電機(jī)空載性能較好。并對(duì)液壓電機(jī)葉片泵的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算和分析。 論文的主要內(nèi)容： 第1章，闡述了本課題研究的背景和意義；概述了液壓電機(jī)泵的研究及發(fā)展概況、有限元分析方法在電機(jī)

3、分析和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其對(duì)本課題研究的應(yīng)用價(jià)值；提出了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。 第2章，概述了電磁場(chǎng)的基本理論和電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法、有限元法的原理和求解方法；基于電機(jī)電磁場(chǎng)有限元計(jì)算與分析的理論基礎(chǔ)，建立了液壓電機(jī)葉片泵中浸油電機(jī)性能分析的理論依據(jù)。 第3章，針對(duì)提出的液壓電機(jī)葉片泵結(jié)構(gòu)模型，闡述了其基本工作原理?；谝簤弘姍C(jī)葉片泵的基本假設(shè)，運(yùn)用有限元方法對(duì)普通電機(jī)和浸油電機(jī)的瞬態(tài)和靜態(tài)電磁場(chǎng)進(jìn)行了解析。獲得了無(wú)負(fù)載時(shí)

4、浸油電機(jī)和普通電機(jī)的磁力線(xiàn)及磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布、磁通密度隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度的變化曲線(xiàn)。計(jì)算表明普通電機(jī)的鐵芯損耗都高于浸油電機(jī)；當(dāng)轉(zhuǎn)子內(nèi)徑增大時(shí)，氣隙磁密的波形變化較大，諧波較大。 第4章，闡述了浸油電機(jī)的等效電路及電磁參數(shù)計(jì)算方法。介紹了浸油電機(jī)的參數(shù)、邊界及其模型生成的過(guò)程。對(duì)不同轉(zhuǎn)子內(nèi)徑時(shí)浸油電機(jī)的性能進(jìn)行了仿真，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子內(nèi)徑在60mm到110mm之間，電機(jī)空載性能變化不大。 第5章，闡述了液壓電機(jī)葉片泵溫度場(chǎng)計(jì)算的基