高功率密度航空电动泵设计开题报告

 2021-08-14 01:55:42

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究目的及意义

液压系统在目前的工业技术中占有极高的分量,它的优势主要体现在响应迅速,压力及功率大等方面。目前大多数液压系统中所用到的液压泵,是通过将电机的动力用普通的联轴器形式传递到液压泵中的。这样的液压泵会在散热时产生很大噪声和能量消耗;联轴器的偏心问题会带来噪声和振动;安装体积和质量大;外部泄露无法避免;增加了我们动力单元的复杂性。以上缺点致使现代航空液压系统与电传系统形成了鲜明的对比和竞争。因此,提高液压装置的机电一体化程度、能量转化效率、降低其噪声等成为液压传动与控制领域不可回避的重要问题。

1.2国内外研究现状

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

本课题主要内容是设计一款高度融合的航空电液泵,其集成方案已经限定在“高转速恒压变量泵和永磁直流无刷电机”的要求下。根据给定的液压泵技术参数:额定压力21Mpa ,排量4mL/r,最高转速7000rpm。首先要确定出与之集成的永磁直流无刷电机。之后根据二者的基本结构,设计电液泵的绕组形式、驱动结构、散热结构等。其次,我们还需要完成电液泵控制方案的初步拟定。最后,开发一个针对该电机泵压力脉动和动态响应特性进行测试的试验台。

2.2研究的目标

我们首先要熟悉并设计符合航空电动泵特点及使用要求的样品,并在设计完成后有测试的基本方法。满足航空电动泵基本要求后,需要进一步探讨如何减小其工作噪声、满足冷却要求、尽量缩小其功率质量比(提高功率密度)。最后,我们需要对其性能进行分析与综合评价。

主要的研究任务任分为:

A、了解目前多电飞机的发展趋势及航空电动泵的主要结构

B、了解永磁直流无刷电机的主要控制技术

C、设计计算高功率密度航空电机泵并进行一体化融合设计

D、设计开发高功率密度航空电机泵测试试验台并分析其主要性能

通过对该款高功率密度航空电动泵的设计研究,了解该类产品的国内外发展现状,为将来液压系统集成化动力源的进一步研究打下基础。

2.3拟采用的技术方案及措施在网页格式中无法正确显示出所画的框图,框图将在附件中2.3节部分显示)

选题的背景和意义

撰写文献综述

查阅相关文献资料

确定研究内容和研究方法

结论及展望

了解液压泵的工作原理及所需控制的参数

参考书籍专业书籍,设计计算与之匹配的电机

绕组形式

······

驱动结构

散热结构

开发试验台测试动力脉冲及动态特性

3. 研究计划与安排

1~3周 通过调研、查阅资料等手段确定课题意义及其研究背景

4~7周 进行初步的方案设计,确定电机及泵的类型及一体化设计方法

8~9周 通过分析计算确定泵和电机的关键参数

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] cao w, mecrow b c, atkinson g j, et al. overview of electric motor technologies used for more electric aircraft (mea)[j]. industrial electronics, ieee transactions on, 2012, 59(9): 3523-3531.

[2] dunker c, poole k, thielecke f. towards more-efficient aircraft hydraulic systems: conceptual design of a variable-speed fixed-displacement electric motor pump[r]. sae technical paper, 2013.

[3]j.w. bennett, b. c. mecrow, a. g. jack. a prototype electrical actuator for aircraft flaps. ieee trans. ind. appl., vol. 46, no. 3,pp. 915–921, may/jun. 2010.

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