张振洋
- 作品数：7 被引量：29H指数：3
- 供职机构：北京交通大学电气工程学院更多>>
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- 永磁无刷单相电机场路耦合有限元仿真与实验研究被引量：4
- 2016年
- 针对永磁无刷单相电机在异步起动时必须借助起动副绕组而需进行电容切换,导致电机结构复杂和可靠性降低的问题,首先从电机的电磁设计入手,提出了一种电机磁路不对称、具有自起动能力的永磁无刷单相电机结构,然后采用V/f控制的变频控制方法,实现了电机带额定负载的平滑自起动和稳定运行。并利用Maxwell软件建立了电机的场路耦合有限元仿真模型,对电机及其控制系统进行了仿真分析。最后利用样机及其控制器的实验平台对样机系统的各种运行状态进行了实验测试,并将实验结果与有限元仿真结果进行了对比分析,两者达到了很好的一致性。研究结果表明,气隙不对称永磁无刷单相电机系统具有自起动迅速、运动平稳、效率较高的特性,在空调等家用电器领域具有很好的应用前景。
- 宋腾飞刘慧娟张千张振洋
- 油浸式变压器饼式绕组电磁-温度-流体场双向耦合数值建模与分析被引量：5
- 2020年
- 为提高油浸式变压器绕组温度场仿真计算的精确性,针对该类变压器饼式绕组和变压器油的材料参数均随温度变化的特点,通过分析研究其电磁场、温度场与流体场的三场控制方程及三场间耦合变量的关系,提出将电磁场与温度场松耦合,在温度场与流体场之间进行紧耦合实现电磁-温度-流体场三场耦合的建模方法.结合数值迭代计算的原理,以单匝导线作为三场间迭代计算数据映射的基本单元,应用有限元法与有限体积法联合求解.然后,针对一台实际的配电变压器低压饼式绕组,在测试且计及导线匝间绝缘对传热计算影响、对剖分网格进行敏感性分析基础上,建立饼式绕组三场耦合仿真模型,仿真计算饼式绕组的温度场分布和变压器油的运动特性.最后结合三场间的耦合理论公式对仿真结果进行了合理性分析验证.结果表明:提出的建模方法和所建的三场耦合仿真模型能有效地考虑三场间的耦合作用,从而提高计算结果的精确性,而且其计算时间在工程应用范围内可接受.
- 刘慧娟杜晋文张振洋刘威
- 关键词：流固耦合紧耦合松耦合
- 非整数极距次级双边直线感应电机推力特性计算
- 2022年
- 考虑长初级双边直线感应电机次级长度的任意性,首先,以次级板为运动参考坐标系,基于电磁场理论建立非整数极距次级双边直线感应电机的数学模型,求解气隙磁通密度和次级电密的表达式,分析包含端部效应的气隙磁场和次级电密的纵向分布特征.其次,采用气隙磁场和次级电密积分推导了稳态推力以及推力波动表达式,计算了非整数极距次级电机各电磁推力及推力波动分量的机械特性曲线,分析了端部效应对电磁推力和波动的影响.最后,建立电机的有限元模型,计算了非整数极距次级电机推力特性曲线,并与解析计算的数值进行比较.研究结果表明:解析计算与有限元计算的结果一致,可以为长初级双边直线感应电机的设计和次级选取提供理论依据和计算方法.
- 刘慧娟张千宋腾飞张振洋
- 关键词：推力波动端部效应
- 基于端部磁场函数的线性感应电磁泵优化建模被引量：2
- 2022年
- 针对环形线性感应电磁泵电磁场数值模拟中因计算端部效应而采用较长端部的问题,本文提出了一种采用端部磁场分布函数来确定最佳仿真端部长度的方法。基于建立的环形线性感应电磁泵有限元仿真模型,计算得到了其电磁场和力场分布,分析了不同端部长度对电磁泵电磁性能的影响。结果表明在端部长度大于80 mm后,改变端部长度,环形线性感应电磁泵的性能基本不变。对环形线性感应电磁泵的纵向端部区域磁场进行了数值拟合,建立其端部磁场分布函数,通过反向求解,确定了最佳端部长度为80 mm的数值模型,并最终通过实验验证了该数值模型的准确性。
- 张振洋刘慧娟宋腾飞张千杨立新毕可明
- 关键词：电磁场端部效应端部磁场
- 注入谐波电流的长初级双边直线感应电机推力波动优化研究被引量：2
- 2023年
- 长初级双边直线感应电机(DLIM)的端部效应会引起推力波动,影响电机稳定运行。为降低电机推力波动,采用注入谐波电流方法抑制纵向端部效应引起的两倍滑差频率的推力波动,推导出注入谐波电流后电机气隙磁密和电磁推力的解析表达式。求解出使推力波动分量的合成结果为0时,应注入谐波电流频率、相位、幅值的表达式,并分析注入谐波电流对气隙磁密、推力特性的影响。最后建立长初级双边直线感应电机的有限元模型,仿真计算注入谐波电流的相关参数,分析比较注入谐波电流前后气隙磁密和推力特性,并将仿真结果与解析计算结果对比,二者具有很高的一致性。结果表明注入谐波电流可大幅降低推力波动,为长初级双边直线感应电机推力波动的优化研究提供理论依据。
- 刘慧娟王宇张千张振洋宋腾飞
- 关键词：端部效应电磁推力推力波动气隙磁密
- 电动汽车用永磁同步电机电磁振动与噪声性能优化被引量：2
- 2020年
- 在以往的电动汽车驱动电机设计中,经常忽略电机的电磁振动噪声问题,这无疑会降低车用电机的运行可靠性和使用寿命。为此,本文以一台车用内置式永磁同步电机为例,提出了一种在驱动电机电磁设计时进行电磁振动噪声分析和优化的方法。首先,基于电磁场理论和麦克斯韦应力张量法,推导并分析了引起电机电磁振动噪声的主要因素——气隙电磁力的主要空间和时间谐波构成。其次,通过建立电机电磁‐结构‐声多物理场耦合仿真模型,仿真分析了电机气隙径向电磁力时空谐波分布和定子模态分布,并初步计算了电机在高速工况下的振动和噪声性能。然后,结合有限元分析和现代优化算法,提出了一种在电磁设计阶段进行驱动电机电磁振动和噪声性能的优化方法。最后,通过所提出的电磁振动噪声优化方法改善了一台内置式永磁同步电机的电磁振动和噪声性能,并通过对比优化前后电机的电磁振动噪声性能,验证了所提出优化方法的可行性和有效性。
- 刘慧娟宋腾飞张振洋杜晋文
- 关键词：电动汽车内置式永磁同步电机有限元方法
- 车用永磁同步电机拓扑结构优化与实验研究被引量：15
- 2019年
- 为了满足电动汽车对永磁驱动电机要求功率密度高、调速范围广的性能需求,以一台商务车用60 kW永磁同步电机的电磁结构优化为例,首先通过电磁设计理论研究分析了影响永磁调速电机过载能力、调速范围的因素,并利用有限元电磁场计算软件建立电机的有限元模型,计算并分析不同磁路结构中电机的d、q轴电感、凸极率、弱磁率等因素对其性能的影响,进而对电机的定、转子冲片的拓扑结构进行优化。最后,制造了实验样机,并搭建了电机控制系统的实验平台,试验测试了样机在不同工况下的性能,并与仿真结果进行了对比,验证了有限元设计的准确性和可行性,为电动汽车用电机的结构参数优化提供了参考方向。
- 宋腾飞刘慧娟张振洋刘威
- 关键词：电动汽车过载能力调速范围
