磁悬浮永磁电机高速高功率密度转子多物理场优化设计方法

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51707005
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.5万
  • 负责人：
    黄梓嫄
  • 依托单位：
    北京航空航天大学
  • 学科分类：
    E0703.电机及其系统
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

One of the main advantages of high-speed machines can directly drive the load, which will result in improvement of the efficiency and the reliability. Therefore, the high speed motor has a wide application prospect in industrial field. The huge centrifugal stress and the loss density on the rotor from high speed and the high frequency, will restrict the higher speed and influence the reliability due to the strength and the temperature rise of the permanent magnet. This project firstly established the mechanics and electromagnetism coupling model from strength and electromagnetic loss point of view, then the constraint and the relation in different physical fields are analyzed in order to optimize the structure of the sleeve and the permanent magnet. It can provide the theoretical foundation to increase the electric efficiency and ensure the stable operation.
高速高能量密度永磁电机由于可直接驱动负载，可大大提高整机系统效率和可靠性，在工业领域应用前景广泛。高速和高频带来的转子巨大离心应力和损耗密度，使得脆性材料永磁体的强度和温升问题成为制约电机实现更高转速的技术瓶颈和影响电机可靠性的决定性因素。本项目从护套和永磁体转子装配体力学强度和电磁损耗出发，通过建立转子力-磁耦合计算模型，分析转子在设计过程中不同物理场之间机理的制约和联系，进行满足应力场、温度场和流体场的损耗分析方法及护套和永磁体结构优化设计方法研究，为提高电机效率和保证稳定运行提供理论依据。

结项摘要

高速永磁电机由于可直接驱动负载，取消传统齿轮增速装置，具有小体积、高能量密度和高可靠性等优点，在工业领域应用前景广泛。高速和高频带来的转子巨大离心应力和损耗密度，使得脆性材料永磁体的强度和温升问题成为制约电机实现更高转速的技术瓶颈和影响电机可靠性的决定性因素。本项目从护套和永磁体转子装配体力学强度和电磁损耗出发，通过建立转子力-热-磁耦合计算模型，分析了转子在设计过程中不同物理场之间机理的制约和联系，进行了满足应力场、温度场和流体场的损耗分析方法及护套和永磁体结构优化设计方法研究，为提高电机效率和保证稳定运行提供了理论依据。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Rotordynamics modelling and analysis of high-speed permanent magnet electrical machine rotors
高速永磁电机转子的转子动力学建模与分析
  • DOI：
    10.1049/iet-epa.2017.0739
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    IET Electric Power Applications
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Huang Ziyuan;Le Yun
  • 通讯作者：
    Le Yun
Multidisciplinary Design Strategies for Turbomolecular Pumps With Ultrahigh Vacuum Performance
具有超高真空性能的涡轮分子泵的多学科设计策略
  • DOI：
    10.1109/tie.2019.2891440
  • 发表时间：
    2019-12-01
  • 期刊：
    IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    Huang, Ziyuan;Han, Bangcheng;Le, Yun
  • 通讯作者：
    Le, Yun
A Sensorless Commutation Error Correction Method for High-Speed BLDC Motors Based on Phase Current Integration
基于相电流积分的高速 BLDC 电机无传感器换相误差校正方法
  • DOI：
    10.1109/tii.2019.2917608
  • 发表时间：
    2020-01
  • 期刊：
    IEEE Transactions on industrial informatics
  • 影响因子：
    12.3
  • 作者：
    李飏;宋欣达;周新秀;黄梓嫄;郑世强
  • 通讯作者：
    郑世强

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其他文献

基于辛几何法分析连铸板坯的黏弹性鼓肚变形
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王忠民;黄梓嫄
  • 通讯作者：
    黄梓嫄

其他文献

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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