永磁电机电磁振动的磁-固多场耦合动力学分析及控制

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中文摘要
电机是一个涉及多个学科复杂的机电耦合系统,振动是其重要的指标。设计阶段对电机的振动进行准确地分析、预测和控制是电机研究中的一个重要问题。本项目以对永磁电机振动有重要影响的电磁振动及控制为对象,旨在分析永磁电机中机械及磁-固耦合机理的基础上,建立包括转子、定子、轴承、驱动与控制在内的永磁电机磁-固多场耦合动力学模型;研究磁-固多场耦合动力学模型高效的计算方法,重点解决具有运动边界的磁–固多场耦合动力学计算中不同场求解域的实时更新、不同场域数据的传递以及多场快速计算等一系列具体问题;基于磁-固多场耦合动力学理论,建立永磁电机电磁振动的精确预测模型和方法,定量分析电机的结构参数、电磁参数、轴承特性、驱动与控制对电磁振动特性的影响;研究能够有效抑制永磁电机电磁振动的主、被动控制方法。此项研究为设计阶段对永磁电机的电磁振动进行定量精确分析、预测及控制,为全面地解决永磁电机电磁振动提供理论基础。
英文摘要
Electrical machinery is a complex electro-mechanical coupling system related with different disciplines and its vibration is an important index. To accurately analyze, predict and control the vibration of electrical machinery in the design phase is an important problem in research of electrical machinery. The propose of the research project is to study electrical-magnetic vibration of permanent magnet motor, having a great contribution in the total vibration, and its control. The main works are as follows. 1) build a magneto-mechanical multi-physical field coupling model which includes rotor, stator, bearing, power electronics and control system, based on the analyzing the strong mechanical coupling and magneto-mechanical coupling mechanisms between rotor and stator in the permanent magnet motor; 2) study the high efficient solution method of the magneto-mechanical multi-physical field coupling model and deal with the some key problems in the magneto-mechanical multi-physical field coupling analysis with moving surfaces, such as mesh area update for different physical fields, data transmission between solutions of different physical fields, and fast calculation of different physical fields; 3) build accurate predicting model and calculation method of the electrical-magnetic vibration of the permanent magnet motor based on the proposed magneto-mechanical multi-physical field coupling theory, and analyze accurately the effects of structure, magnetic, bearings, power electronics and control system on the electrical-magnetic vibration characteristics of the permanent magnet motor; 4) propose some effective methods both in passive and active ways to control the electrical-magnetic vibration of permanent magnet motor. The research will supply basic theory for accurately analyzing, predicting and controlling the electrical-magnetic vibration of the permanent magnet motor in the design phase and for completely solving the electrical-magnetic vibration problems in the permanent magnet motor.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.04.008
发表时间:2023
期刊:振动工程学报
影响因子:--
作者:徐港辉;祝长生
通讯作者:祝长生
DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2023.09.011
发表时间:2023
期刊:浙江大学学报. 工学版
影响因子:--
作者:徐港辉;祝长生
通讯作者:祝长生
主动转子系统动力学的建模、分析及控制理论
- 批准号:11632015
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:300.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
kWh/百kW级快速充放电混合磁悬浮高速飞轮储能系统中的基础科学和关键技术问题
- 批准号:51477155
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:95.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
共轭运行多转子系统动力学建模、分析及振动控制
- 批准号:11172261
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
基于机电多场耦合的电机电磁振动及噪声分析技术
- 批准号:50947054
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
主动转子系统故障在线诊断及在线治理
- 批准号:10772160
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:32.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
微型超高速旋转机械转子系统动力学建模与分析
- 批准号:10472101
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
部分充液转子系统的不稳定特性及其控制技术
- 批准号:19802015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:1998
- 负责人:祝长生
- 依托单位:
国内基金
海外基金
