单螺杆压缩机转子振动模态分析

提出一款新锥式单螺杆压缩机,该机采用锥螺旋式啮合达到气体压缩的目的。对于压缩机其振动性能是评价该机性能好坏的重要指标,为此,为了研究锥螺杆压缩机的振动变化规律,建立了锥螺杆转子的曲面方程及实体模型,进行振动模态分析计算;为了避免锥螺杆压缩机工作中产生共振现象,载荷频率应该避开各阶固有频率,或调整结构参数使其避开共振的频率区域。转子的振动模态分析,为锥螺杆压缩机的设计和工作提供理论依据。     

无轴承异步电机的最大径向力有限元分析

无轴承电机是集成了径向磁轴承功能的高速电机 ,由于功率密度大、结构紧凑 ,它是大功率高速电机的发展趋势。本文利用有限元方法 (FEM)分析了无轴承异步电机的磁场 ,给出了磁场分布图 ,利用气隙磁密的分布计算了作用于转子的径向力。研究表明 ,径向力绕组电流和径向力大小之间的关系受电机磁饱和的影响 ,可计算出最大径向力。本文形象地揭示了无轴承异步电机的径向力产生机理 ,为准确描述径向力的数学模型奠定了基础     

无轴承异步电机的最大径向力有限元分析

无轴承电机是集成了径向磁轴承功能的高速电机，由于功率密度大、结构紧凑，它是大功率高速电机的发展趋势。本文利用有限元方法(FEM)分析了无轴承异步电机的磁场，给出了磁场分布图，利用气隙磁密的分布计算了作用于转子的径向力。研究表明，径向力绕组电流和径向力大小之间的关系受电机磁饱和的影响，可计算出最大径向力。本文形象地揭示了无轴承异步电机的径向力产生机理，为准确描述径向力的数学模型奠定了基础。     

开关磁阻电机非线性径向力的有限元计算

开关磁阻电机的径向力存在着严重的非线性,它是转子位置角和定子相电流的非线性函数,因此如何分析和计算开关磁阻电机的非线性径向力模型是研究振动与噪声的关键问题。该文基于有限元原理,通过虚位移法对开关磁阻电机的径向力非线性模型进行分析和计算。最后,应用ANSYS软件计算样机径向力的有限元模型,得到了径向力与转子位置角和定子相电流的非线性关系曲线,为开关磁阻电机非线性振动及控制研究奠定了基础。     

径向环形汽封流动特性研究

提出一种新型径向环形汽封,对其结构及密封原理进行分析。与传统梳齿汽封相比,在结构上增加4个90°转弯,将流体泄漏方向由轴向改为径向。增大密封内流体流动阻力,减小了气流激振力。建立普通梳齿汽封和径向环形汽封三维数值计算模型。计算结果表明,同一密封间隙下径向环形汽封泄漏系数比普通轴向梳齿汽封低20%左右。转速对2种汽封径向气流力影响较小,而对切向气流力影响较大。随转速升高,切向气流力不断增大,系统稳定性降低。同一偏心情况下,径向环形汽封径向气流力约比轴向梳齿汽封大1～3倍,切向气流力约比轴向梳齿汽封小70%～75%,且这一比例随转速升高越来越大。     

基于气隙磁通边缘效应的轴向混合磁轴承承载力解析计算

为了研究单自由度轴向混合磁轴承轴向主动悬浮和径向被动悬浮的特性,对提出了基于气隙磁通边缘效应的磁轴承承载力解析计算方法.首先建立了轴向混合磁轴承基于气隙磁通边缘效应的磁路模型,利用分割磁场法推导各部分磁通管的磁导,根据其串并联关系,得到磁路的总磁导,由虚位移法推导了轴向力和径向力的解析表达,得到了轴向力与径向力随轴向气隙和径向位移的变化关系,并分析了轴向力与径向力的耦合特性,为磁悬浮系统轴向和径向的解耦控制提供了理论依据.利用有限元方法对轴向力和径向力进行仿真计算,仿真结果与模型计算结果基本吻合.     

隐极同步发电机卡特系数计算的新方法

介绍了用轴向卡特系数来描述隐极同步电机铁心径向通风道、铁心两端面边缘效应和铁心硅钢片叠压时的轴向有效长度。分别计算出转子嵌线齿区和未嵌线齿区的卡特系数,然后求出平均卡特系数。     

双水内冷汽轮发电机转子线圈引水铜线断裂事故的分析

本文讨论了水冷电机转子引水线的受力情况,较全面地分析了引起引水线静、动应力的各种因素,文中指出:由于转子静挠度的影响,使引水线两端出现径向和轴向交变相对位移。在这两种相对位移的作用下,引水线产生较大的动应力。这乃是造成引水线疲劳断裂的主要原因。当转子运转时,由于离心力和径向浮起,使引水线出现很高的静应力;电机反复起动、停机使引水线产生低周疲劳,此二者对于引水线的断裂破坏也都起着一定的作用。文中还推导出径向和轴向相对位移的计算公式,论述了转子引水线静、动应力计算方法的基本原理;提出了“z”型引水铜线静、动应力计算公式。对双水内冷20万千瓦汽轮发电机上断裂的引水线的静、动应力进行了具体计算,其结果同实际断裂情况基本相符。     

短转子永磁偏置轴向径向磁轴承耦合特性分析

永磁偏置轴向径向磁轴承能够实现转子的三自由度悬浮,结构紧凑、功耗低,但3个自由度之间易耦合。对一种短转子永磁偏置轴向径向磁轴承进行了研究,它的轴向定子位于径向定子之上,为短转子结构。根据二维仿真结果进行等效磁路分析,对径向控制磁路进行解耦分析,设计径向力为400 N的磁轴承进行三维有限元仿真分。并通过三维网格图对轴向径向悬浮力进行耦合分析。研究结果表明,在平衡位置附近,轴向径向间彼此解耦,悬浮性能优良。     

变频螺杆压缩机用永磁电机转子结构研究

永磁变频螺杆压缩机是未来螺杆压缩机的发展趋势。本文针对所设计的额定功率45k W、额定转速4000r/min压缩机用永磁电机转子结构进行了研究。研究内容包括:1用有限元法分析了不同隔磁磁桥宽度对电机性能的影响;2利用非均匀气隙方法对电机的转子结构进行了优化并分析了非均匀气隙对电机性能的影响;3利用ANSYS有限元软件,对优化前、后转子结构进行机械强度有限元计算,验证了设计电机的安全性。     

一起220kV变压器过热故障分析

对一起220kV变压器过热故障进行了分析。首先通过油样色谱分析判断该变压器故障的类型,然后逐一排查变压器油箱内部各构件,最后诊断出故障原因为构件环流问题造成了变压器局部温度过高。     

拱坝超载过程中的拱端力分布规律

本文对某拱坝的弹塑性有限元应力计算成果进行了整理,计算出各高程拱圈的拱端轴力、剪力和弯矩.研究了超载过程中拱端内力的重分布规律,并对拱坝在正常工作状态和破坏状态时拱端力的差异进行定量分析.结果表明,轴力和弯矩的最大值均出现在距坝底0.31坝高处,在正常荷载与破坏荷载这两种情况下,拱端轴力和弯矩沿高程分布规律相似,而拱端剪力沿高程分布与此有大的差异.     

基于模式力的平面电机控制方法

半导体光刻加工中,平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合,为实现对这6个运动自由度的解耦控制,首先提出了作为执行器的直线电机的电流控制模型,接着提出了执行器力、模式力的概念和基于模式力的解耦动力学模型.基于对样机的运动学和结构参数的合理假设,模式力法可使6个运动自由度的动力学模型之间不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统,可采用多种线性控制器来进行控制.针对样机,推导出了模式力矢量与执行器力矢量的关系矩阵以及平面电机的解耦控制框图,最后以X位置控制为例设计了PD控制器,并对基于模式力的控制方法的可行性进行了探讨.     

Study of the magnetic force delivered by an actuator with nonlinear ferrofluid and permanent magnets

The main purpose of the paper is to calculate the magnetic force delivered by actuators with a nonmagnetic body levitated in a ferrofluid that is magnetized by permanent magnets. A linear algebraic formula is proposed for this purpose, which is then validated experimentally. The nonlinear magnetization curve for the ferrofluid, known in detail, was used in computations. Satisfactory agreement between the results obtained with the linear formula for the force and the experimental results was obtained. The expression for the force is very simple, having only three independent variables, and can be used as a “guideline” in the analysis and design of the mentioned actuators. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

城市天然气管网配置对电厂增压机选型的影响

本文通过对北京太阳宫燃气热电冷联供工程天然气增压机选型的过程分析,讨论城市天然气管网的不同配置对增压机选型的影响。     

Parametrization and adaptive compensation of friction forces

This paper considers adaptive controls of systems containing non-smooth non-linear friction forces. The idea is to divide the unknown friction force into two parts so that it can be parametrized by a model linear in parameters. Then linear adaptive techniques apply. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

Structural Analysis of Induction Machine and Switched Reluctance Machine

Here we present a comprehensive analysis of structural performance of Induction Machine (IM) and Switched Reluctance Machine (SRM) rotors under different operational conditions. Electric machines are susceptible to forces of diverse origins. In addition to traditionally considered magnetic and centrifugal forces, this article discusses independent and inclusive effects of thermal expansion and shaft attachment techniques on structural integrity of the machines. A comparative analysis of structural performance of IMs and SRMs has also been performed, under a range of scenarios, to facilitate application-specific machine selection from a structural perspective.     

纵向一体化竞争效应的模型分析

当下游企业实施纵向一体化,将改变其为竞争对手提供中间投入品的动机。然而在纵向一体化后,下游企业的竞争对手也会改变选择中间投入品供应商的策略。据此所构建的模型,旨在分析双方在纵向一体化之后的策略性行为,同时研究了纵向一体化的共谋效应和效率效应,并借助最终产品的差别程度分析了纵向一体化对消费者的影响。     

磁悬浮平面电机的解耦控制策略

用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动力学模型不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统。设计了样机的X位置伺服控制器,仿真结果表明该控制器使解耦后的X位置控制达到了预期的动、静态性能,并具有良好的抗扰性和鲁棒性。     

Investigation of Multi-phase Tubular Permanent Magnet Linear Generator for Wave Energy Converters

In this article, an investigation into different magnetization topologies for a long stator tubular permanent magnet linear generator is performed through a comparison based on the cogging force disturbance, the power output, and the cost of the raw materials of the machines. The results obtained from finite element analysis simulation are compared with an existing linear generator described in [1 Prudell, J., Stoddard, M., Amon, E., Brekken, T. K. A. and von Jouanne, A. 2010. A permanent-magnet tubular linear generator for ocean wave energy conversion. IEEE Trans. Industry Appl., 46: 2392–2400. [Crossref], [Web of Science ®] , [Google Scholar]]. To ensure accurate results, the generator developed in [1 Prudell, J., Stoddard, M., Amon, E., Brekken, T. K. A. and von Jouanne, A. 2010. A permanent-magnet tubular linear generator for ocean wave energy conversion. IEEE Trans. Industry Appl., 46: 2392–2400. [Crossref], [Web of Science ®] , [Google Scholar]] is built with 3D CAD and simulated using the finite-element method, and the obtained results are verified with the source.