机电高校后生可畏项成果荣获黑龙江省科学技巧一等奖,磁浮多电航空内燃机的斟酌现状及关键技艺

团队在磁悬浮轴承、高速大功率电机和保护轴承方面形成了全套自主知识产权,共获授权发明24项、实用新型专利20项、软件著作权1项,被SCI、EI收录论文37篇。该团队在国内首次研制成功了磁悬浮鼓风机,并首次实现了磁悬浮轴承和高速大功率永磁电机技术的工业应用。研制的磁悬浮鼓风机入选工信部“能效之星产品目录”、被认定为“国家重点新产品”和“江苏省高新技术产品”。研发的装备已成功应用于100多家单位,节能及社会效益显著。

3.2.4磁悬浮轴承电子控制系统电磁兼容性的研究目前普遍采用开关功率放大器来驱动磁悬浮轴承的励磁线圈的电流,这种功放最大的不足在于对外界电子设备的干扰。在发动机和飞机上有机的转子对温度不喊。在高温环境下有良好的Pul核心是研究能否将发动机的转子直径增加,仅用1是一个迫切需要解决的问题。

据悉,该项目主要发明了磁悬浮轴承传感器和电磁铁的容错控制方法,解决了高可靠磁悬浮轴承设计难题;提出了信号采集新技术,减小了开关器件对位移信号的干扰等。同时,发明了基于电流偏差估算的无传感器矢量控制方法,解决了转子实际位置估算不准和商用变频器与高速大功率永磁电机不匹配的难题;发明了磁悬浮高速电机转子布局新结构,提高了冷却效果。并发明了极限转速高20%、寿命长2~3倍的新型磁悬浮系统保护轴承。

目前国外普遍采用高温陶瓷绝缘导线绕制磁悬浮轴承的励磁线圈,这种导线的外表覆盖了一层厚度只有6pm左右的陶瓷绝缘材料,能够在1000C以下工作。但是,这种陶瓷绝缘导线有2个不足:是陶瓷绝缘层比较脆,在绕制励磁线圈的过程中容易破裂、脱落,造成短路事故;是这种陶瓷绝缘层的使用寿命在550C只有2500小时左右,约束了它在工业上的广泛应用。鉴于上述原因,目前迫切需要一种新的励磁线圈的材料与制造工艺,能够保证在绕制线圈的过程中不会出现短路现象,而且在550C的高温环境下有更长的工作寿命。

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三转子磁浮发动机的结构设计传统的三转子发动机需要一个内装在转子上的轴承来支承一根细长的内转子。很明显,磁悬浮轴承不可能作为内装在转子上的轴承。由于磁悬浮轴承的Dn值可以很大,因此三转子磁浮发动机结构设计的两个轴承来支承三转子发动机的内转子。

该项目为高速大功率磁悬浮鼓风机关键技术。项目来源于国家863计划、自然基金、江苏省科技支撑计划与产学研联合创新资金项目等。

2.5大不平衡与大冲击载荷情况下磁悬浮轴承控制系统的研究飞机在起飞、着陆、机动飞行等情况下,会产生很大的冲击载荷。特别是当发生发动机叶片断裂事故时,发动机至少还要工作30min,由此产生很大的、作用时间很长的不平衡载荷。因此,需要研究发动机的转子一磁悬浮轴承系统由于受到上述冲击载荷与不平衡载荷时转子动力学的本征行为,并开发相应的控制软件。

2月24日,2016年度江苏省科学技术奖励大会在省政协大礼堂隆重举行,江苏省省委书记李强、省长石泰峰等出席大会并颁奖。机电学院一项成果荣获表彰,以第一完成单位荣获江苏省科学技术一等奖一项。徐龙祥教授为该项目负责人,其他主要参与人有周瑾教授、金超武副教授等。

高频双向功率变换器。

双凸极电机的实验研究。

起动发电机采用稀土永磁电机的优点是:电机结构简单、体积小、重量轻、过载能力大、效率高。美中不足的是:永磁电机不能调节励磁,调压困难;当电枢内部短路时,不能用灭磁的方法保护电机,而必须在电机与发动机之间加脱扣装置才能将电机与发动机脱开。由于这些原因,永磁起动发电机并没有得到推广应用。虽然目前航空电源普遍采用三级式的电励磁同步电机,由此构成的起动发电系统已进入装机与实用阶段,但是这种起动发电机包含了主发电机、交流励磁机、副励磁机和旋转整流器等,结构过于复杂,限制了这种起动发电机的应用。

轴向轴承也是这样设计的。

国外早期的许多战斗机就采用了起动发电机技术,不过是有刷的。如米格-19、米格-21、~86和F-5等战斗机均采用了有刷直流起动发电机以减小发动机的重量,提高飞机的作战能力。为了适应航空高科技的发展,新型的无刷起动发电机将是主流发展方向。70年代美国开始研究无刷起动发电双功能系统。70年代末期,美国通用电气公司完成了用钐钴永磁交交型变速衡频起动发电系统的可行性研究,80年代初在A-10攻击机上试飞并取得了成功。

3.2.3高可靠性的磁悬浮轴承系统研究虽然磁悬浮轴承没有机械接触,其可靠性从理论上讲比机械轴承要高的多。但是,由于电子线路与信号联接等方面存在故障,严重地威胁了磁悬浮轴承系统的安全性。因此,特别需要研究具有容错能力的高可靠性的磁悬浮轴承系统。即使部分电子线路、传感器等方面出了故障,这种磁悬浮轴承系统也能够正常工作。

材料与德雷伯),认为该公司研制的磁悬浮轴承系统满足了航空发动机上天要求。

双转子磁浮发动机的结构设计。

此后,发表了很多有关双凸极无刷电机的研究论文。对双凸极无刷电机的研究表明,这种电机的性能优良,是起动发电机的有竞争力的方案,需要进行深入、全面的研究。

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