灯泡式贯流泵站机组起动过渡过程仿真计算

为掌握大型贯流泵站同步电动机起动过程中水泵动态流量、装置扬程等水力量及同步电动机的起动电压、起动电流、机组转速等电气量、机械量参数随机组起动历时的变化过程，对贯流泵机组起动过程进行了详细的理论分析并进行了仿真计算。从泵系统整体出发，运用刚体动力学、流体动力学、水力机械全特性理论，分析泵机组系统起动过程中同步电动机的电磁驱动力矩、水阻力矩及其它各种阻力矩动力学特性，建立了大型贯流泵站起动动态过程数学模型，以淮安三站贯流泵为算例，通过仿真计算，揭示大型贯流泵泵站起动过渡过程中各种重要参数如转速、流量、扬程、转矩等随时间变化关系，研究成果对贯流泵站合理设计和安全可靠运行具有重要理论指导意义。     

低扬程大型泵站停泵动态特性计算

基于刚性水锤理论,分析和表达了低扬程大型泵装置水力特性和泵机组动力学特性,并运用最小二乘曲面拟合的方法仿真模拟了水泵的全性能曲线,建立了事故停泵动态特性计算的有限差分非线形方程组,采用了牛顿-莱福森(Newton-Raphson)迭代法对方程组进行求解。该数学模型被应用于模拟南水北调淮安三站贯流泵机组事故停泵过渡过程计算。     

大型泵站同步电动机全压起动动态历时数值计算

同步电动机具有效率高、功率因数可调、过载能力大、电磁转矩受电压影响小等优点，在不需调速的电力拖动系统中应用十分广泛。文中从同步电动机固有机械特性、水泵起动负载特性等出发，根据力矩平衡方程式及机电惯性时间常数表达式，建立了大型泵站同步电动机组起动动态历时数学模型。结合南水北调某泵站大型同步电动机起动现场试验，经分析数值计算结果与现场试验结果基本吻合，验证了大型泵机组起动动态历时数学模型的正确性。同时现场试验结果表明起动动态历时与负载大小有很大关系，负载越大，起动动态历时越长，研究成果对同步电动机设计及大型泵站主机组选型配套，确保南水北调大型泵站安全可靠运行具有重要理论指导意义。     

基于遗传算法的污水泵站机组控制

针对当前污水泵站机组泵水扬程多变，起动控制任意性大等不合理运行方式导致的泵水耗能较高，综合节电效果差的问题，提出了利用遗传算法全局寻优选择开启、停止合适容量机泵，选择调速运行机泵，使得排出流量等于流入流量，实现机泵最佳扬程泵水，提高综合节能效果。通过实验得到了论证。     

调水兼顾排涝的贯流泵站机组及工况调节方式定量选择

对于调水、排涝设计扬程相差较大的泵站,泵机组选型比较困难。以南水北调东线金湖泵站为例,同时满足泵站调水、排涝抽水流量,在众多可能泵机组方案中,筛选出可行方案。再在可行方案中,考虑泵站运行扬程变化、运行时间、变工况优化运行、运行费用和设备投资等因素,以泵站寿命期内设备投资和运行费用之和最少为目标,建立泵站总费用计算模型,研究不同工况调节方式的最优运行方案,提出工况调节方式定量选择方法。分析确定了泵站3种可行机组方案,对可行方案的贯流泵装置、工况调节方式以及配套电机功率进行计算。结果表明：金湖泵站宜选用泵型Ⅲ,变角工况调节方式,配套电机功率1800 kW。泵机组及其工况调节方式定量选择方法可以推广应用。     

灯泡式贯流泵同步电动机电磁设计的特点

研制的同步电动机是用于南水北调东线一期泗洪站枢纽工程的贯流泵站机组,泵站的特点是扬程低、效率高。工程特点决定了水泵设备必须具备高可靠性及高水利性能。贯流机组设计从进水到出水方向为轴向贯通,能保证流速分布均匀,水力损失小。扬程越低,越能体现低扬程贯流泵的优势。基于以上特殊的工作环境,为保证机组运行的安全、可靠、高效等要求,确定了同步电动机的主要电磁设计参数,介绍了电动机主要结构特点,线电压波形畸变,对电动机输出机械性能进行了校核。     

大型同步电动机组的软起动软停机

针对高扬程大型离心水泵采用"闭阀起泵,关阀停泵"的工作方式,开停泵时对机组及配套设备产生较大冲击现象,提出对所配套的同步电机采用软起动停机技术,以减轻振动,延长设备使用寿命.     

泵段、水泵模型测试段与泵段效率修正

根据低扬程大型泵站泵装置出水流道的水力设计要求,修正了＂泵段＂的定义,计算了水泵模型测试段中进出水管道的水力损失,并对＂泵段＂效率进行了修正;根据修正后的＂泵段＂效率对南水北调东线工程3个泵站设计工况的＂泵段效率＂、流道效率和泵装置效率之间的关系进行了验证性计算。研究结果表明：＂泵段＂宜定义为由水泵叶轮和导叶体这两个最基本的过流部件组成;南水北调工程水泵模型同台测试提供的水泵模型综合特性曲线表达的是水泵模型测试段的水力性能,其中包含了测试段中进水管道和出水管道的水力损失;大型泵站泵装置中的＂泵段＂性能应在水泵模型测试段水力性能的基础上考虑进出水管道水力损失进行修正;由水泵模型测试段性能修正得到的＂泵段＂扬程和效率均较水泵模型测试段高,设计流量时的扬程修正值约为0.15m左右;效率修正值与水泵模型测试段扬程有关,水泵模型测试段扬程愈低,修正值愈大,其幅度约为（1～4）%。流道效率根据流道水力损失及泵装置扬程计算得到,根据流道效率和修正后的＂泵段＂效率对设计工况的泵装置效率进行预测,其结果与泵装置模型试验得到的结果相比小于1%。     

对大型泵站运行中机组功率相差较大原因的分析

分析了泵站运行中常见的机组功率相差较大的原因，明确提出需要提高大型同步电机空气间隙安装精度和改变安装方法。这对提高泵站运行效率和减少机组安装工作量很有价值。     

燃气轮机组静止变频起动时转子初始位置检测

随着发电机机组向大容量方向发展,为避免机组起动过程中对电网和机组本身造成冲击,静止变频起动系统目前已开始应用于大型同步电机的变频起动领域。本文基于燃气轮机组静止变频起动系统,分析了电机转子在不安装位置传感器的情况下,如何通过电气检测方法计算转子初始位置。该方法操作简单且方便可靠,已经在动模实验平台上得到验证。     

大功率高速同步电机暖机进程及顶升油泵系统测试分析

根据长输管道大功率高速同步电机暖机进程及顶升油泵系统现状,对机组暖机进程进行测试并跟踪分析,发现暖机进程与同步电机过临界转速时振动值的相关度不高,暖机时间可以进行减少或取消。对同步电机顶升油泵系统进行测试,分析取消顶升油泵时同步电机振动、温度、起停机时间等的变化情况。试验结果表明,可降低顶升油泵联锁停泵转速。     

隐极同步电动机转矩可控性与解偶性分析

交交变频同步电动机矢量控制系统已广泛应用于轧钢机主传动,对其控制原理的研究具有重要的意义.依据隐极同步电动机dq轴系和气隙磁链定向的数学模型,对转矩的解偶性和可控性进行了分析,还对阻尼绕组的影响进行了分析,认为阻尼绕组有助于减少动态速降并可稳定动态过渡过程,无阻尼绕组传动系统的转矩解偶、控制方便,但动态时可能发生震荡.     

同步磁阻电机直接转矩控制系统研究

鉴于矢量控制对电机参数依赖性强的问题,借鉴现有永磁同步电机数学模型及其直接转矩控制的相关理论,分析同步磁阻电机的数学模型,提出了同步磁阻电机的直接转矩控制方法,包括空间电压矢量的计算、磁链和转矩的滞环控制等;并基于位置信息的估算,设计了速度的闭环控制器。构建了系统的仿真模型,并对电机的稳态和动态性能进行了仿真分析。由仿真结果可知,所提方法设计的系统能够在较宽的转速范围内变速运行。     

抽水蓄能电站机组的起动方式及其低频特性对保护的影响

抽水蓄能电站机组在作为同步电动机带动水泵工况下的起动过程中可能有相当时间的低频区，本文论述各种不同的起动方法及其低频特性对机组保护的影响，得出了有价值的结论。     

同步机节能调节技术的研究

根据电机学及拖动原理,分析了泵站运行及原理测试参数,研究了泵站和同步电动机的效率及励磁损耗,设计了大型同步电动机自动调节励磁的节能控制器,论述了该装置的调节原理与系统设计。     

同步电动机调频起动过程分析

针对自控式同步电动机静止变频起动装置(SFC)控制系统过于复杂的缺点,该文提出了基于高压变频器的开环起动控制方法,即采用恒压频比控制方法对同步电动机的起动过程进行研究。从理论上,考虑到影响同步电动机起动的几个重要因素,如电动机的摩擦转矩和同步转速的变化等,详细推导了同步电动机低频起动的数学模型,通过仿真和实验分析了电机起动过程中电动机转速、转矩的变化规律。实验结果与仿真分析吻合较好,从而证明了开环控制变频起动方法的可行性。     

基于无位置传感器的永磁电机控制技术综述

永磁同步电动机由于其固有的优点，得到了广泛的应用。本文讨论了永磁同步电动机调速系统中广泛采用的无位置传感器技术。无位置传感器可以分为两大类：基于电磁关系和基于各种观测器技术的无位置传感器技术，目前主要的工作是提高调速精度和鲁棒性以及改善低速段的系统性能。