研发能力

我们能做什么
研发能力
1、气体动力学

叶轮和蜗壳的型线设计，以及气体密封选择与设计

闭式或半开式叶轮的型线设计需遵循流体力学原理，确保其能够高效地转换能最并适应特定的工况。设计时，应细致考虑叶片的几何形状、角度以及与流体的相互作用，以优化其性能和耐久性。
同时，合理的蜗壳设计对于整个系统的效率至关重要。蜗壳的设计应保证气体流动顺畅，减少湍流和能量损失，其内部型线应与叶轮的出口速度分布良好匹配，以实现高效的动能回收和压力建立。
气体密封设计则关乎整个系统的密封性能和运行效率。密封系统应能有效防止气体泄漏，保持压力稳定，并且最小化因密封产生的摩擦和磨损。在设计时，应选用适当的密封材料和技术，如机械密封或软密封，以适应不同的操作条件和要求。

3维建模
我们在将所设计之叶轮及蜗壳的轮廓线型转化为合理且精确的三维模型时，严格遵循工程学的准则和实践。运用其丰富的工程经验，对模型的结构特性进行全面的分析和决策。这包括精心挑选合适的材料，额外添加的加强结构，以及合理的壁厚设计，使其既能满足力学性能的要求，又能保持结构的经济性和实用性。
此外，利用CAD软件，确保叶轮和蜗壳的三维模型具有高度的几何精度，为制造和仿真铺平道路。
通过这些综合考量和精确的设计工作，可以确保叶轮和蜗壳的三维模型不仅在理论上是先进的，而且在实际应用中是可靠和高效的。

仿真
叶轮的结构应力仿真是确保其可靠性和耐久性的关键步骤。通过应用有限元分析（FEA），我们能够模拟叶轮在实际操作中可能遭受的各种负载情况。这包括离心力、热应力以及可能的动态载荷，如由不平衡或轴向力引起的。结构应力仿真可以揭示叶轮的弱点，指导设计改进，以优化其结构强度和减轻重量。
气体流场的流体动力学仿真与优化则专注于叶轮的性能。利用计算流体动力学（CFD）技术，我们能够模拟气体在叶轮和蜗壳中的流动行为，分析流速、压力分布、湍流特性以及流动分离等现象。这些仿真结果对于理解叶轮如何与流体相互作用，以及如何影响整个系统的效率至关重要。
通过对叶轮结构的应力分析和对气体流场的流体动力学仿真，我们能够进行多方面的优化。这包括改进叶轮的设计，以减少应力集中，提高材料利用率；调整叶片形状和角度，以改善气体流动，提升效率；以及迭代设计过程中的其他关键参数。这样的综合仿真和优化过程，不仅提升了叶轮的性能，也确保了其在长期运行中的稳定性和可靠性。
2、永磁电机设计

现代永磁电机系统集成优化设计平台能够对磁场、力场、流体场、温度场进行精确仿真分析和验证，确保产品具有高效率、高可靠性、低噪声与震动。
电磁设计优化：通过对电机的电磁特性进行精确仿真，可以优化电机的电磁设计，提高其效率和性能。例如，可以通过调整转子磁极的结构或使用不同的材料来改善其电磁性能。
热管理分析：通过建立等效热网络模型，可以预测和分析电机在不同工况下的温升，从而采取措施进行散热和隔热处理。
力学特性评估：电机的力学特性，包括振动和噪声，对于用户体验至关重要。
控制系统建模：现代电机系统往往包含复杂的控制逻辑，通过建模仿真平台，如MWORKS.Sysplorer，可以对电子控制器进行建模和仿真，确保控制策略的有效性和稳定性。
实机验证重要性：虽然仿真可以提供大量信息，但实机测试仍然是验证电机设计和性能的关键环节。通过与仿真结果的对比，可以进一步调整和优化设计参数，确保产品的实际性能符合预期。

基于电压前馈的永磁同步电机矢量控制平台
通过精确控制电流、电压、转子位置和温度场，确保了产品的高效率、高精度和高输出性能。
永磁同步电机（PMSM）的矢量控制是一种高效的电机控制策略，它通过将电机模型放在同步旋转的dq坐标系下，使转子磁链矢量与d轴同向，从而将电流分解成励磁分量（id）和转矩分量（iq）。这种控制方式可以使电机具有类似直流电动机的控制性能。在矢量控制系统中，转速环和电流环是两个关键部分，而空间矢量脉宽调制（SVPWM）则是常用的调制策略。
电压前馈补偿是一种改进型的PI调节器，它针对传统PI调节器在动态性能上的不足进行了优化。通过引入电压前馈解耦单元，可以有效地抵消掉dq轴电流耦合的影响，从而提高了控制系统的精度和响应速度。实验结果表明，采用电压前馈补偿的PI调节器能够显著提升永磁同步电机的性能。

仿真
叶轮的结构应力仿真是确保其可靠性和耐久性的关键步骤。通过应用有限元分析（FEA），我们能够模拟叶轮在实际操作中可能遭受的各种负载情况。这包括离心力、热应力以及可能的动态载荷，如由不平衡或轴向力引起的。结构应力仿真可以揭示叶轮的弱点，指导设计改进，以优化其结构强度和减轻重量。
气体流场的流体动力学仿真与优化则专注于叶轮的性能。利用计算流体动力学（CFD）技术，我们能够模拟气体在叶轮和蜗壳中的流动行为，分析流速、压力分布、湍流特性以及流动分离等现象。这些仿真结果对于理解叶轮如何与流体相互作用，以及如何影响整个系统的效率至关重要。
通过对叶轮结构的应力分析和对气体流场的流体动力学仿真，我们能够进行多方面的优化。这包括改进叶轮的设计，以减少应力集中，提高材料利用率；调整叶片形状和角度，以改善气体流动，提升效率；以及迭代设计过程中的其他关键参数。这样的综合仿真和优化过程，不仅提升了叶轮的性能，也确保了其在长期运行中的稳定性和可靠性。
2、永磁电机和负载机械的联合设计与仿真

轴系的转子动力学校核
轴系的转子动力学校核是确保旋转机械安全运行的关键步骤。
以下是进行转子动力学校核时需要考虑的几个重要方面：
临界转速计算：确定转子的临界转速，即在特定转速下转子会发生共振的频率。设计时应确保工作转速远离临界转速，以避免共振现象的发生。
稳定性分析：评估转子在不同工况下的稳定性，特别是使用空气轴承、油膜轴承和磁悬浮轴承等非传统支撑技术的旋转机械。
动态响应分析：研究转子在受到外力作用时的动态行为，包括位移、速度和加速度等参数的变化，以及在加载状态下的动态响应特性。
强度和疲劳分析：评估转子材料在长期运行中的强度和疲劳寿命，确保其在预期的使用寿命内不会发生断裂或损坏。
故障诊断和控制：通过状态监测技术对转子的健康状况进行实时监控，及时发现并处理可能出现的问题。
结构设计优化：根据动力学分析的结果，对转子的结构设计进行优化，包括轴段的长短粗细、轮毂-叶片连接方式、轴承的选择和润滑系统等。

电机冷却优化
永磁电机的效率和性能在很大程度上依赖于其冷却系统的设计。有效的冷却能够确保电机在高功率工作时维持合理的温度范围，防止因过热导致永磁体磁性能下降甚至退磁，同时减少绝缘材料的老化速度，延长电机寿命。高速运转时产生的热量如果得不到及时散发，电机内部温度会迅速升高，影响其运行效率和安全稳定性。因此，设计时需考虑电机的最高效率、峰值转矩、最高转速等因素，并据此选择合适的冷却方式。
在进行与主机的联合设计时，利用主机现有条件如润滑油或驱动额外冷却风轮，可以有效实现电机冷却方式的优化。具体如下：
利用润滑油系统：如果主机具备润滑油系统，可以通过将电机的热管理集成到该系统中，利用流动的润滑油带走电机产生的部分热量。
驱动额外冷却风轮：通过设计额外的冷却风轮或者利用主机现有的气流进行冷月。这种方法可以在不增加太多成本的情况下，提升电机的冷却效果。

注：在此处所展示的所有软件截图为网上公开资料，非本公司实际使用软件。