大型水轮发电机不同工况下不平衡磁拉力

本文根据大型水轮发电机定子转子铁心及其绕组实际结构并考虑铁心饱和的情况下，在整圆域中利用二维有限元法计算磁场分布及不平衡磁拉力。以一台88极240MW水轮发电机为例，对空载和负载下转子偏心以及转子半数励磁绕组短路等引起的不平衡磁拉力进行了计算，并对转子偏心度及励磁电流对不平衡磁拉力的影响进行了分析。     

卧式水轮发电机偏心研究与运行分析

研究了卧式水轮发电机偏心对磁场分布的影响,通过偏心磁场分析,得到不平衡磁拉力解析式。进行现场实物建模,应用ANSYS软件实现卧式水轮发电机偏心磁场有限元计算,得到运行中发电机转子不平衡磁拉力分布。在实际运行中,对发电机偏心及磁拉力引起的系统变化与发电机振动进行试验,提出运行对应措施。     

利用发电机空载特性曲线的不平衡磁拉力分析方法

不平衡磁拉力是影响水轮发电机组轴系动力特性最重要的因素之一。为了更准确地分析轴系动力特性,本文提出一种利用发电机空载特性曲线计算不平衡磁拉力的分析方法。利用发电机空载特性曲线,通过磁路计算及多项式拟合获取气隙磁密、气隙厚度及励磁电流的关系方程,计算考虑了励磁电流及饱和效应影响的不平衡磁拉力。以葛洲坝水轮发电机为实例,分析在考虑饱和效应时,不平衡磁拉力随定转子偏心及励磁电流的变化规律。通过与已有不平衡磁拉力分析方法的对比,验证了该方法的有效性。     

不平衡磁拉力引起水轮发电机转子的超／次谐波共振

本文利用非线性振动理论的多尺度方法,分析了水轮发电机转子同时存在安装偏心和质量偏心时,不平衡磁拉力引起的超／次谐波共现象,考虑到不平衡磁拉力的非线性后,发现当临界转速接近于２倍或３倍工作转地,会出现超谐波共振,同样,若临界转妆拉于１／２倍工作转速或１／３倍工作转地,会出现次谐波共振,通过模型试验,验证了理论分析的正确性,同时提出了水轮发电机转子设计的新准则。     

鸠姆斯水电站4号水轮发电机定子磁振动的试验研究

本文确定了共振时固有振动的振形,频率、振幅和动力系数,并分析了可能引起振动的振源。最近,发表了不少阐述水轮发电机定子磁振动特点的文章,对水轮发电机来说与汽轮发电机不同,相应基波磁拉力的振形实际上不可能呈现〔1〕。     

水轮发电机组转轴临界转速和强迫振动的精确计算

讨论了用法精确计算水轮发电机组临界转速和振型,并考虑了推力轴承刚度、发电机和水轮机导轴承的弹性以及发电机转子和水轮机转轮的回转效应对临界转速的影响。论述了由不平衡重量、电机磁拉力和水轮机不对称径向压力所引起的转轴强迫振动和回转弹性线的计算方法。     

汽轮发电机转子绕组短路产生的不平衡磁拉力研究

针对转子绕组匝间短路故障产生的不平衡磁拉力进行了分析,同时采用解析和数值两种方法计算了不平衡磁拉力,分析了不平衡磁拉力与发电机运行状态间的关系。对比分析表明:无论空载还是负载条件下解析方法计算的磁拉力都具有较大的偏差,数值计算方法考虑了饱和、磁场扭斜、高次谐波以及结构等因素的影响,计算结果更准确、可靠。在发电机发出有功功率保持恒定时,不平衡磁拉力不总是随着励磁电流的增加而增大,故利用励磁电流增大造成的转子振幅增大判断转子绕组匝间短路故障的方法只能在一定范围内有效,相对而言,空载升励磁实验更适合转子绕组匝间短路故障的快速诊断。     

质量、电气不平衡对三峡机组稳定性的影响

用传递矩隈法建立了单圆盘转子横向振动力学模型，研究了不平衡离心力和不平衡电磁力对三峡水轮发电机组轴系稳定性的影响。研究表明，提高平衡等级可大幅减小质量不平衡响应；而磁拉力使轴系第1阶临界转速降低11%，响应增加2倍。指出为保证机组的长期稳定运行，必须进行现场精密动平衡，并将发电机定、转子气隙偏差由5%降低到2.5%。     

水轮发电机导轴承瓦面处理与安装调整

立式水轮发电机导轴承的作用是使水轮发电机保持在一定的中心位置运转并承受径向力。这种径向力主要是转子本身的静不平衡,动不平衡,磁拉力不均匀,水流冲击产生的不均衡所产生的震动,以及发电机在非工况下运行时所产生的震动,使机组主轴在轴承的间隙范围内稳定运转。如果水导瓦间隙过大,水轮机的径向作用力同样会传导至发电机导轴承,并导致导轴承瓦温升高。在机组安装调试过程中,处理安装好导轴瓦块是保证机组稳定运行的重要环节。     

水轮发电机磁振动的根源

当合缝不良时,磁拉力基波是水轮发电机振动增大的根源。推导的计算结果与试验数据很符合。问题的提出文献1、2、3谈到水轮发电机磁振动的根源。在文献4中指出,现有的一些假设不能解释许多试验结果。下列情况值得注意。由于比较低次的振动可用试验方法观察到,     

隐极同步发电机转子匝间短路时转子不平衡磁拉力特征分析

考虑到转子匝间短路会在定子回路产生与极对数和定子绕组形式有关的偶数次和分数次不平衡电流分量,首先基于不平衡电流谐波分量产生的各次谐波磁动势,推导了转子在定子直角坐标系中不平衡磁拉力(UMP)的表达式,并根据故障时定、转子磁动势的特点,得到了故障后UMP的频率分量表达形式,形成了一套完整的故障时UMP特征分析方法。用该方法对不同极对数的隐极发电机样机转子匝间短路故障进行了分析,并通过基于ANSOFT软件的场路耦合计算得到了故障中转子电磁力的数值结果。仿真结果符合理论分析的UMP特征,验证了所提出的转子受力分析方法的正确性。理论分析与仿真结果均表明,不同极对数和定子绕组形式的发电机故障时转子UMP的谐波特征不同,为机电信息融合的转子匝间短路故障监测奠定了基础。     

表面式永磁同步电机单边磁拉力抑制

在永磁同步电机当中,由于磁场的不对称,会引起相应的单边磁拉力,如8极9槽电机。该文提出了一种基于永磁体周向分段的单边磁拉力抑制措施。首先,利用气隙磁导和磁动势模型,推导了永磁电机的单边磁拉力解析模型;然后基于此模型,提出了永磁体周向分段的单边磁拉力抑制措施,推导了周向分段的最佳位置和尺寸的理论值。为了验证以上理论分析,文章以一台8极9槽永磁电机为例,运用有限元计算了周向分段位置和尺寸对单边磁拉力的影响规律,验证了解析方法的正确性,研究结果表明,采用文章所提出的永磁体周向分段方法可以大大降低电机的单边磁拉力,其峰峰值可由原来的80.6N降低到13.8N,降低了82.9%。     

On the prediction of transmission errors of MOSFET switches

A simple formula is presented for the impedance error of a MOSFET-resistor transmission gate. Using this formula, closed-form expressions are derived for the output products resulting from switching sinusoidal input signals. The formula is accurate over a wide range of input signal levels. The results obtained are qualitatively in agreement with those reported by Corti (1986). The extension of the analysis is presented here to accommodate multitone input signals is mathematically straightforward     

考虑不平衡磁拉力的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模

轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应。试验分析表明：所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性。为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考。     

On the modeling of long arc in still air and arc resistance calculation

An important macroscopic arc parameter, describing its complex nature is the arc resistance. It can be easily calculated by using the well-known Warrington formula. Authors investigated the results of Warrington's tests. By taking into account the conditions under which they are obtained (e.g., inaccurate measurement devices), it is unquestionable that these results are today highly empirical and not accurate and general enough. Laboratory testing provided in the high-power test laboratory FGH-Mannheim (Germany), in which long high current arcs are initiated, was the basis for the research results presented in the paper. Based on the analysis of laboratory-recorded arc voltage and current waveforms, the new arc model is derived. An example of arc computer simulation using the new model is given. Based on the new arc model, a new approach to arc resistance calculation is presented. The new formula for arc resistance is compared with the old Warrington formula.     

Distribution of magnetic induction along hollow core of round section in constant homogeneous magnetic field

The results and an analysis of experimental studies of the distribution of the average relative magnetic induction in the cross section along the longitudinal axis of a hollow cylindrical ferromagnetic core of a round section magnetized by a homogeneous constant magnetic field are presented. A new formula is presented for calculations that take into consideration the thickness of the wall of the core and the dependence of the magnetic characteristics of its material on the size of the magnetizing field. A comparison has been made of the results of calculations and experiments for hollow cores of different geometries and the various magnetic characteristics of a material in a wide range of changes in the magnetizing field. The scope of the formula is shown.     

输电塔线体系导线舞动过程中的振幅和张力

建立3条四分裂线路段塔线耦合体系有限元模型,利用ABAQUS有限元软件对导线舞动过程进行数值模拟,得到各档各相导线舞动过程中的振动幅值和张力变化,将数值模拟结果与现有理论简化公式和经验公式的计算结果进行比较分析。结果表明：导线舞动过程中耐张档的舞动幅值明显大于直线档的舞动幅值,并且认为理论简化公式适用于耐张档的舞动幅值估算。以往所提出的经验公式适用于直线档的舞动幅值估算,以及提出的简化公式可以用于估算导线舞动过程中动张力的变化。此外,导线舞动过程中耐张塔的应力远大于直线塔的应力,特定风速下导线和耐张塔上的最大应力超过其许用应力,可能造成断线和杆塔破坏。     

低阻抗高频特种变压器的研制

介绍了低阻抗高频特种变压器设计的理论和开发研制的过程,给出了变压器参数设计的方法、推导了计算公式,并给出了样机试验结果.