電機(jī)結(jié)構(gòu)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-10-18
電機(jī)結(jié)構(gòu)的視頻教程
Solidworks Simulation 電機(jī)結(jié)構(gòu)CAE仿真-轉(zhuǎn)動部件
應(yīng)用Solidworks Simulation 進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分析，源文件版本為2020版。主要講了轉(zhuǎn)子常見的各種分析，基礎(chǔ)理論，仿真與測試結(jié)果比較，故障診斷，案例分析。仿真結(jié)果經(jīng)過大量的試驗驗證，特別是對故障電機(jī)的研究。盡量精簡，每個視頻控制在半小時左右。
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Solidworks Simulation 電機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)CAE仿真-培訓(xùn)課程
應(yīng)用Solidworks Simulation 進(jìn)行電機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)分析，源文件版本為2020版。主要講了電機(jī)常見的各種疲勞強度和剛度分析，NVH動態(tài)分析，流固耦合，仿真與測試結(jié)果比較，故障診斷等案例分析。仿真結(jié)果經(jīng)過大量的試驗驗證，特別是對故障電機(jī)的研究。盡量精簡，每個視頻控制在半小時左右。
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Ansys電機(jī)軸-結(jié)構(gòu)CAE-培訓(xùn)課程
應(yīng)用 Ansys Workbench 進(jìn)行電機(jī)軸的結(jié)構(gòu) CAE/FEA 分析 。
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電機(jī)結(jié)構(gòu)的實例教程
近年來，通過設(shè)計電機(jī)結(jié)構(gòu)來抑制轉(zhuǎn)矩脈動的應(yīng)用越來越廣泛。文獻(xiàn)[3]提出了一種新的定子結(jié)構(gòu)，通過構(gòu)造不均勻氣隙來抑制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[4]通過對轉(zhuǎn)子兩側(cè)開槽來降低電機(jī)振動。文獻(xiàn)[5]通過采取轉(zhuǎn)子T型齒的方法，減小徑向力積分面積，從而減小轉(zhuǎn)矩脈動和徑向力。文獻(xiàn)[6]通過在轉(zhuǎn)子一側(cè)開一個V形槽口，將槽口開口對著旋轉(zhuǎn)方向來減小轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[7]設(shè)計了一種轉(zhuǎn)子斜槽結(jié)構(gòu)的電機(jī)，通過驗證證明了斜槽結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)矩脈動起到了很好的抑制效果。文獻(xiàn)[8]通過改變定子轉(zhuǎn)子的極靴結(jié)構(gòu)來改善邊緣磁通，從而抑制了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[9]研究了一種新型的轉(zhuǎn)子齒形，在轉(zhuǎn)子兩側(cè)增加了半橢圓型的輔助鐵心，從根源上解決了由于雙凸極引起的局部飽從而減小了轉(zhuǎn)矩脈動。文獻(xiàn)[10]通過定子開槽以及定子添加極靴有效地降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動以及徑向力。文獻(xiàn)[11]通過在轉(zhuǎn)子極身打孔以及定子增加鍥形角，減小了定轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)矩突變，從而減小轉(zhuǎn)矩脈動。
為了減小SRM的電磁振動，本文主要從電機(jī)的結(jié)構(gòu)入手，同時分析抑制轉(zhuǎn)矩脈動以及徑向力，在傳統(tǒng)SRM基礎(chǔ)上，提出了一種新的電機(jī)結(jié)構(gòu)。通過在電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)兩側(cè)開孔以及定子開槽的組合結(jié)構(gòu)，對比分析得出，在保持電機(jī)平均轉(zhuǎn)矩基本不變的情況下，轉(zhuǎn)矩脈動下降，徑向力最大幅值下降，可為后續(xù)SRM振動抑制的研究提供了理論依據(jù)。
1 電機(jī)振動分析
電機(jī)在正常運轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生的電磁力可以分為兩部分，一部分為徑向電磁力，另一部分為切向電磁力。
其中，電機(jī)定轉(zhuǎn)子間的徑向電磁力會導(dǎo)致電機(jī)定子橢圓形變，切向電磁力則會產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)的特性使得徑向力與轉(zhuǎn)矩脈動波動，產(chǎn)生了電磁振動。
定子的振動主要是因為徑向力突變引起的，當(dāng)定轉(zhuǎn)子齒重疊時就會產(chǎn)生徑向力，完全重疊時，徑向力則為最大。隨著電機(jī)運轉(zhuǎn)，徑向力的突變導(dǎo)致定子變形，從而產(chǎn)生振動。
展開 背景
電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容包括四個方面，一是確定電機(jī)的防護(hù)形式、軸承型式和數(shù)目、軸伸型式和數(shù)目、安裝方式和冷卻系統(tǒng)等；二是確定電機(jī)某零部件具體的結(jié)構(gòu)型式、形狀和具體尺寸，使用的材料；三是確定電機(jī)機(jī)械聯(lián)接的零部件之間的聯(lián)接方式；四是核算電機(jī)零部件的機(jī)械性能，包括強度、剛度、變形等的計算；而這幾部分內(nèi)容之間是有相互關(guān)系和相互影響，需要電機(jī)結(jié)構(gòu)工程師考慮充分及計算結(jié)構(gòu)強度等問題準(zhǔn)確，計算結(jié)構(gòu)相關(guān)問題準(zhǔn)確往往需要使用當(dāng)下有限元等仿真方法。
先進(jìn)的仿真平臺ANSYS Workbench是能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、模態(tài)、諧響應(yīng)、振動等仿真，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析產(chǎn)品，可以在產(chǎn)品設(shè)計階段就能減少產(chǎn)品問題。特舉辦“ANSYS Workbench電機(jī)結(jié)構(gòu)強度、模態(tài)、振動仿真實例”培訓(xùn)。詳情請參見第四部分“內(nèi)容大綱”。
時間地點
時間：2019年4月19日-4月22日（第一天報到，授課3天）
地點：江蘇*無錫
主講專家
該課程講師，具有13年電機(jī)設(shè)計及仿真分析經(jīng)驗，具備電機(jī)結(jié)構(gòu)及電磁等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術(shù)咨詢服務(wù)，具有扎實的數(shù)值計算理論基礎(chǔ)；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件。培訓(xùn)40多場次，學(xué)員上千人。
內(nèi)容大綱
報名費用
標(biāo)準(zhǔn)費用：3980元/人，食宿可統(tǒng)一安排，費用自理。
展開 高速電機(jī)結(jié)構(gòu)件需要進(jìn)一步分析確認(rèn)，本文分析了在爆破轉(zhuǎn)速工況下，轉(zhuǎn)速產(chǎn)生離心力對電機(jī)結(jié)構(gòu)的影響，由于爆破工況下材料進(jìn)入屈服至破裂，所以需要設(shè)置材料非線性即其應(yīng)力應(yīng)變曲線。分析計算之后進(jìn)一步積累數(shù)據(jù)形成標(biāo)準(zhǔn)可通過仿真確定其爆破轉(zhuǎn)速，降低試驗成本。
南京安世亞太公司
電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)通常是硅鋼片層疊而成，在研究定子動力特性的時候，材料本構(gòu)的定義對分析結(jié)果無疑是非常重要的。將定子的本構(gòu)模型考慮為各向同性材料還是橫觀各向同性材料，它們對分析結(jié)果的影響又是什么樣的？這是值得思考的問題。
橫觀各向同性材料
電機(jī)結(jié)構(gòu)的定子或轉(zhuǎn)子一般由硅鋼片層疊而成，在電機(jī)的動力學(xué)分析實踐中，工程師往往會把硅鋼片層疊結(jié)構(gòu)的本構(gòu)模型簡化為各向同性，也就是忽略了層疊效應(yīng)。相比各向同性，橫觀各向同性本構(gòu)模型更符合硅鋼片結(jié)構(gòu)的實際情況。設(shè)定子層疊方向標(biāo)記為1，其它兩個方向標(biāo)記為2和3，則6個材料參數(shù)如下，由于G23可由E2(E3)和v23推導(dǎo)得出，所以獨立的材料參數(shù)為5個。
在Workbench中的材料參數(shù)設(shè)置
設(shè)層疊方向為X，假設(shè)硅鋼材料本身的彈性模量是200GPa，假設(shè)層疊方向的彈性模量為150GPa，假設(shè)各個方向的泊松比都為0.3，硅鋼材料剪切模量Shear Modulus YZ可按各向同性材料公式計算，其它兩個剪切模量假設(shè)為0.9倍硅鋼剪切模量。（材料參數(shù)來源于論文數(shù)據(jù)）
橫觀各向同性本構(gòu)
設(shè)硅鋼的彈性模量為200GPa，泊松比為0.3。
展開 電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)通常是硅鋼片層疊而成，在研究定子動力特性的時候，材料本構(gòu)的定義對分析結(jié)果無疑是非常重要的。將定子的本構(gòu)模型考慮為各向同性材料還是橫觀各向同性材料，它們對分析結(jié)果的影響又是什么樣的？這是值得思考的問題。
橫觀各向同性材料
電機(jī)結(jié)構(gòu)的定子或轉(zhuǎn)子一般由硅鋼片層疊而成，在電機(jī)的動力學(xué)分析實踐中，工程師往往會把硅鋼片層疊結(jié)構(gòu)的本構(gòu)模型簡化為各向同性，也就是忽略了層疊效應(yīng)。相比各向同性，橫觀各向同性本構(gòu)模型更符合硅鋼片結(jié)構(gòu)的實際情況。設(shè)定子層疊方向標(biāo)記為1，其它兩個方向標(biāo)記為2和3，則6個材料參數(shù)如下，由于G23可由E2(E3)和v23推導(dǎo)得出，所以獨立的材料參數(shù)為5個。
在Workbench中的材料參數(shù)設(shè)置
設(shè)層疊方向為X，假設(shè)硅鋼材料本身的彈性模量是200GPa，假設(shè)層疊方向的彈性模量為150GPa，假設(shè)各個方向的泊松比都為0.3，硅鋼材料剪切模量Shear Modulus YZ可按各向同性材料公式計算，其它兩個剪切模量假設(shè)為0.9倍硅鋼剪切模量。（材料參數(shù)來源于論文數(shù)據(jù)）
橫觀各向同性本構(gòu)
設(shè)硅鋼的彈性模量為200GPa，泊松比為0.3。
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電機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
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電機(jī)結(jié)構(gòu)的最新內(nèi)容
鑄鐵試驗平板是精和密測量和測試的基礎(chǔ)基準(zhǔn)工具。若使用或維護(hù)不當(dāng)，哪怕輕微的劃痕或變形，都可能導(dǎo)致平臺精度永和久喪失。因此，規(guī)范操作至關(guān)重要。
?? 使用前的準(zhǔn)備：把好第和一道關(guān)
正式使用前，通過以下檢查將隱和患消滅在萌芽狀態(tài)：
安裝校準(zhǔn)：使用調(diào)整墊鐵將平臺支撐平穩(wěn)，三點支撐原則可有效防止變形。用水平儀在平臺縱向、橫向多個位置校準(zhǔn)，確保氣泡居中，避免因傾斜產(chǎn)生測量誤差。
清潔檢查：用軟布或軟毛刷徹和底清除平臺表面的灰塵
· 結(jié)構(gòu)分析：線性 / 非線性靜力、模態(tài)、屈曲、疲勞、斷裂，精準(zhǔn)預(yù)測強度、剛度、壽命；
· 動力學(xué)仿真：碰撞沖擊、振動噪聲、跌落、爆炸，適配汽車安全、航空防護(hù)、電子可靠性等場景；
· 多物理場耦合：電磁 - 熱 - 結(jié)構(gòu)、熱 - 流體、結(jié)構(gòu) - 聲學(xué)一體化分析，完美契合新能源電機(jī)、電池?zé)崾Э?、電子散熱等前沿需求?· 行業(yè)專屬工作流：汽車碰撞、航空結(jié)構(gòu)、電機(jī)優(yōu)化、電池安全、金屬成型，開箱即用
電機(jī)測試底座結(jié)構(gòu)緊湊、適配電機(jī)尺寸，自帶安裝和調(diào)位配件，僅負(fù)責(zé)局部轉(zhuǎn)接固定、快速換型，輔助校準(zhǔn)同軸度。
4. 應(yīng)用場景
電機(jī)試驗平臺適用于高精度測試場景，涵蓋電機(jī)研發(fā)、出廠質(zhì)檢、合規(guī)認(rèn)證、相當(dāng)端工況測試，多用于科研院所、檢測機(jī)構(gòu)、電機(jī)廠固定工位。
電機(jī)測試底座多用于多型號電機(jī)批量抽檢、臨時測試，以及伺服、減速電機(jī)等高同軸度要求的測試場景。
雙通道H橋驅(qū)動器（用于電機(jī)控制）結(jié)構(gòu)組成：其核心是兩個獨立的H橋電路。每個H橋由四個開關(guān)元件（通常是MOSFET）構(gòu)成，分為上、下橋臂。電機(jī)連接在兩個橋臂的中點之間。雙通道設(shè)計意味著可以獨立控制兩個直流電機(jī)。
工作原理：
正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)：通過控制對角線上的一對開關(guān)管導(dǎo)通（如左上+右下），另一對關(guān)閉，來改變流過電機(jī)的電流方向，從而實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
例如電機(jī)發(fā)熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)熱膨脹，這就涉及到電磁-熱-力多場耦合。
順序耦合 (Sequential Coupling) “串聯(lián)”解法。先計算物理場A，將A的結(jié)果（如溫度分布）作為外部載荷提取出來，單向傳遞給物理場B（如結(jié)構(gòu)場）進(jìn)行求解。優(yōu)點是計算成本低，適用于單向影響主導(dǎo)的場景。
直接耦合 (Direct Coupling) “并聯(lián)”解法。
機(jī)械/幾何限制
尺寸：主要針對特殊結(jié)構(gòu)電機(jī)。例如，直線電機(jī)測試平臺會規(guī)定動子和定子的比較大尺寸，如770mm×290mm和1860mm×260mm。
試驗負(fù)載：如振動測試臺會規(guī)定比較大試驗負(fù)載，例如100kg或150kg。
三、測量與控制精度：決定測試結(jié)果的可靠性
這是衡量平臺“測得準(zhǔn)不準(zhǔn)”的核心指標(biāo)。
傳感器精度
扭矩傳感器精度：這是比較關(guān)鍵的精度指標(biāo)之一。
刷式直流電機(jī)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)相對簡單，但具有較高的效率和可靠性。其中，電刷是實現(xiàn)電流換向的關(guān)鍵部件，通常由碳材料制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐磨性。此外，直流有刷電機(jī)還具有啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點，使其在各種應(yīng)用場合中具有廣泛的適用性。
在刷式直流電機(jī)驅(qū)動器運行過程中，電流需要不斷換向以保持轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這一過程是通過電刷與換向器的配合來實現(xiàn)的。換向器通常由多個銅片組成，與轉(zhuǎn)子繞組相連。
Arrival商用車采用ProteanDrive電機(jī)， 結(jié)構(gòu)緊湊，適用于城市物流車。</p><p>3）開關(guān)磁阻電機(jī)</p><p>無稀土設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單、耐高溫。Enedym和Turntide已將其應(yīng)用于商用 車，成本低于永磁電機(jī) 15%。
講師：
張穎 | Ansys高級應(yīng)用工程師
上海交通大學(xué)機(jī)械工程碩士學(xué)位，有多年有限元仿真二次開發(fā)經(jīng)驗，專注于汽車電機(jī)結(jié)構(gòu)仿真、NVH分析等領(lǐng)域。
在精密制造領(lǐng)域，薄壁零件（如電機(jī)端蓋、航空結(jié)構(gòu)件）的三坐標(biāo)檢測長期面臨一個隱蔽而頑固的挑戰(zhàn)：裝夾變形。
在薄壁件測量中，傳統(tǒng)方法對“裝夾導(dǎo)致的變形誤差”幾乎無法覺察。
