基于三维分形接触电阻模型的粗糙表面多物理场耦合分析

基于分形理论,采用Weierstrass-Mandelbrot分形函数建立了三维粗糙表面的接触电阻模型。该模型充分考虑了接触斑点的随机分布特性以及斑点之间的相互作用关系。通过仿真结果与试验数据的对比,验证了模型的有效性。利用该模型分析了电气设备粗糙表面接触区域复杂的多物理场耦合问题,以及分形特征参数对粗糙表面形貌、接触荷载以及接触面积的影响。研究表明,该模型能够全面反映粗糙表面的三维形貌特征。在该模型的基础上,更直观的分析了粗糙表面接触区域的热、电以及力学特性,为电气设备电接触状态的科学评估提供了理论基础。     

110kV隔离开关激光清洗后接触电阻值的仿真计算分析

对隔离开关激光清洗后的接触电阻进行定性计算分析,将对实际隔离开关激光清洗工作具有指导意义.利用 ANSYSWorkbench计算隔离开关触头触指间的应力分布,并基于 COMSOL建立隔离开关接触电阻计算模型,在考虑激光清洗后触头、触指接触面粗糙度及其应力变化的情况下,对接触电阻值进行计算分析.研究结果表明,表面粗糙度中高度参数对接触电阻影响较大,粗糙度中高度增加会使接触电阻明显增大,粗糙度中斜率增加会使接触电阻明显减小。     

基于接触单元的三峡电站厂房振动分析

如何合理分析蜗壳和外围钢筋混凝土之间的传力特性,是大型水电站厂房设计和研究的难点之一。本文针对三峡左岸电站VGS机组的厂房结构,采用双结点接触非线性模型,计算混凝土结构以及蜗壳、座环和固定导叶的振动响应。为了便于对比分析,建立共结点模型并开展相应的计算分析。计算结果表明,对于混凝土结构而言,两种模型的振动响应分布规律基本一致,接触模型的位移响应幅值与共结点模型基本吻合,但加速度响应明显小于共结点模型;对于蜗壳、座环和固定导叶,接触模型的各种振动响应明显大于共结点模型,这主要是由于接触模型中外围混凝土对蜗壳的约束相对较小,由此说明接触模型能更为合理地模拟实际结构的真实传力特征。     

考虑热稳定极限下基于受电区域的输电断面自动搜索方法研究

电力系统实际运行通常以监控输电断面作为控制电网运行的重要措施,输电断面一般也是电网的薄弱环节,找出薄弱环节需要通过大量的人工计算分析,并考虑热稳定、暂态功角稳定和暂态电压稳定等多方面约束,费时费力。为提高分析效率,通过对大量实际电网的薄弱环节特性分析,提出了一种基于受电区域的电网输电断面的自动搜索方法,约束仅考虑线路和主变压器的热稳定。根据实时潮流状态,以重载线路和脆弱线路为基础,利用受电区域的层次递进搜索策略及其停止原则,获得供电区域和受电区域之间的联络线,即初始断面,最后根据初始断面的潮流方向以及支路开断分布系数来确定关键断面。算例表明了算法的实用性。     

基于变电站分布模型的电压等级优化配置

配电网电压等级确定是决定电网结构、电网供电能力的重要因素,影响电网建设、运行和管理的技术经济性.针对上海市南地区电网,提出了一种基于变电站分布模型的电压等级优化方法,根据220 kV变电站的位置和区域特点,提出了变电站点状、条状、面状分布的三种研究模型,采用了最小单位负荷年总费用法对高压配电网不同配置方案进行了经济性比较分析,确立了不同区域电网电压等级配置原则.实际电网案例研究验证表明了该方法的合理性.     

基于电流与最高温度检测的异步电动机保护研究

通过构建异步电动机定子温度分布的测试系统,对典型运行状态下的异步电动机定子绕组的温度分布进行实际测试,在实测温度分布数据的基础上分析了电动机定子温度分布的特点,得出定子绕组最高温度区域位于接线盒区域传动侧绕组端部结论.基于异步电动机热理论建立了定子三维温度场仿真模型,对更多运行状态下的温度分布进行研究,验证了实验确定的...     

基于摩擦学二项式定理的超声振动减摩机理分析

通过环型超声波电机定转子接触机理分析得到接触表面应力分布,利用摩擦学二项式定理,借助等效预压力分析了接触表面等效摩擦系数的变化,给出了计算定转子接触表面实际摩擦系数的理论模型。对单个波长接触区域内的应力及等效摩擦系数分布进行了计算,得到固定预压力变振幅以及固定振幅变预压力情况摩擦系数的变化。结果表明定子表面质点超声振动的垂直方向位移是摩擦系数降低的根本原因,这为超声波电机摩擦材料的选择和使用提供了理论依据。     

架空地线悬垂线夹电流密度分布的仿真研究

架空地线断线事故严重影响电网的稳定运行,分析地线悬垂线夹内部的电流密度分布对研究发生在线夹内的断线机理具有重要的意义。首先建立接触部位的热路模型,分析了接触部位电流密度与其温升的关系;建立与实际接触点分布一致的地线悬垂线夹多接触点有限元仿真模型,并利用所建立的有限元仿真模型获取了线夹内部的电流密度分布;最后研究了预绞丝材料钢的相对磁导率对线夹内电流密度分布的影响。研究结果表明:在工频短路电流的作用下,发热瓶颈点位于地线悬垂线夹船体与绞线的接触界面外侧,此处电流密度值最大,温升也最高;钢的相对磁导率越大,线夹船体与绞线的接触界面外侧的电流密度越大,由此造成的温升也越高。     

环形行波超声波电机面接触分析及转子结构优化设计

考虑转子的柔性变形,建立了环形行波超声波电机定转子三维面接触模型,分析了定子的振动、定转子的法向接触以及切向摩擦,研究了定转子间的面接触特性及电机的转矩-转速特性。结果显示：由于转子的柔性变形,定转子间的接触区域形状是不规则的,接触压力沿径向分布是不均匀的。通过将样机转矩 转速特性的理论计算值与试验测量值进行对比,验证了三维面接触模型。在此基础上,基于三维面接触模型,分析柔性转子结构参数变化对定转子最大接触压力及电机转矩-转速特性的影响,根据分析结果对转子结构进行优化,实现了定转子间的最大接触压力明显下降,并使电机的转矩-转速特性得以明显提升。     

基于最小二乘法原理与FFT的改进型谐波分析方法

提出了基于最小二乘法原理与FFT相结合的改进型谐波分析方法.基本原理是:提供一组采集信号,利用FFT先计算出谐波的初始参数,然后把初始参数代入模型波形成为其初始参数,计算模型波形和实际波形之间的均方差,如若均方差不满足条件,则进行参数的修正.当均方差最小时,模型波形的参数可以代表实际波形的参数.为避免分析出的谐波次数不准确而出现无效参数,把实际采样数据分成训练组和测试组.在训练组中用最快下降梯度查询学习策略的迭代循环修正参数,在测试组中检测谐波次数的正确性,获得准确的分析结果,实现对次谐波和频率相隔很小的谐波的同步跟踪与分析.通过仿真实验证明了该方法的有效性和准确性.