交流电机驱动弹性连杆式振动机械的Sommerfeld效应分析

针对一类由交流电机驱动的弹性连杆式振动机械,研究了该非理想振动系统中的Sommerfeld效应。基于拉格朗日方程,引入交流电机的数学模型,建立了该振动系统的机电耦合动力学方程。应用平均法,推导了系统一次近似解析解及稳态运动时的电机运动方程。根据一次稳定性判别法,获得该系统的三个稳定性条件。通过对理论结果进行数值分析发现,交流电机驱动的非理想振动系统必须考虑机电耦合作用,因为其幅频特性曲线也具有硬式非线性特征。对存在转速跳跃现象的案例进行分析发现,其产生原因均是电机运动方程本身是超越方程,存在多根现象。需要将参数代入稳定性条件判断哪个状态是稳定的。上述理论结果通过时域仿真得到了验证。对质量、主振刚度、传动刚度、偏心半径和电机阻尼等系统参数进行了定量的数值讨论,可以为该类振动机械参数设计提供依据。     

同步坐标系下异步感应电机外转子弹性振动分析

针对旋转磁载荷造成的外转子异步感应电机的弹性振动问题,通过建立与旋转磁载荷转速一致的同步坐标系消除了参数时变性的影响。依Hamilton原理建立了外转子时不变横向振动动力学模型,并运用经典振动理论分析了基本机电参数对系统稳定性的影响,还给出了解析形式的不稳定边界,经坐标变换建立了惯性坐标系下外转子的参激动力学模型。应用Floquét理论计算了系统的发散和颤振不稳定域,并利用Runge-Kutta方法求解响应,结果表明两种动力学模型的结果一致,验证了磁场同步坐标系建模方法及动力稳定性计算结果的正确性。     

电动机-弹性连杆机构系统谐振机理研究

以三相交流电动机-弹性连杆机构系统为研究对象，考虑三相交流电机转子振动偏心时不均匀气隙的气隙磁场对系统的影响，用有限单元法建立了系统的耦合动态方程，并将驱动电机和机构作为一个完整的系统对其谐振机理进行了研究。研究表明：该系统的谐振现象不仅与系统转速有关，而且还与电动机的同步转速有关；该系统的低阶临界转速不仅与系统的固有频率有关，也与电动机的同步转速有关。     

牵引电机转子振动对高速列车动力学性能的影响

为了分析牵引电机转子振动对车辆动力学性能的影响,建立了包括驱动系统的动车非线性动力学模型,模型中考虑了转子-轴承系统的非线性力.通过数值仿真,研究了转子-轴承系统非线性反力对牵引电机振动的影响,对比分析了考虑与不考虑转子轴承非线性反力时车辆在驱动、匀速和惰行工况下的动力学特性.结果表明,电机转子的振动是由轴承变刚度频率...     

异步电动机电磁振动试验研究

异步电动机是船用设备一个重要振动噪声源,通过理论推导和试验验证相结合的方法,研究异步电动机的气隙长度、槽配合、转子槽形等主要电磁参数对电动机电磁振动的影响,为研制低噪声船用电机提供一定的参考。     

简述普通三相异步电动机与变频调速电动机的区别及应用

本文就变频器对普通三相异步电动机的影响;变频电动机的特点;变频调速电机的应用进行分析,简要论述了变频电动机与普通异步电动机在结构、磁路、温升、效率、绝缘强度、震动、冷却的区别,以及变频调速节能装置的节能原理,变频调速在工农业应用领域的优缺点。对变频改造系统中的电机选用有一定的参考价值。     

直线电机车辆机电动力学模型的构建与分析

基于直线电机车辆的基本结构及工作原理,利用拉格朗日-麦克斯韦方程,从机械与电磁能量层面进行了直线电机车辆系统机电动力学模型的构建。分析了车辆系统机械部件及电磁部分的相互作用规律,并推导了相关微分方程。根据Clark变换,将所得的三相坐标系模型简化为两相坐标系模型。应用Matlab求解及仿真,得到相关参数的变化规律。以此方法建立直线电机车辆的机电动力学模型,简单有效地解决了相关的机电动力学问题。     

雨刮反转过程摩擦特性分析

从理论分析角度出发，建立雨刮-风窗系统的动力学及摩擦模型，研究雨刮-风窗系统运动时摩擦产生振动噪声的原因，以期改善汽车NVH性能。建立动力学模型，推导并无量纲化解析式；基于摩擦系数-相对速度负斜率公式、库伦摩擦定律及流体润滑特性，分别对雨刮-风窗系统在干燥、湿润运行工况建立摩擦模型，研究不同工况下刮片角度、摩擦系数及摩擦力随时间变化情况；应用非线性解析法——龙格-库塔法，分析动力响应及摩擦特性。模型仿真结果准确复现出雨刮片实际运动中相关振动特性；通过对比不同工况下的仿真结果，验证动力学模型及摩擦模型的有效性。建立的动力学及摩擦模型，可为雨刮片结构优化、雨刮-风窗系统振动噪声控制及相关的固体接触研究提供一定理论参考。     

三相异步电动机的缺相运行故障分析及相应的缺相运行保护

三相异步电动机在工作中往往会出现这样或那样的故障。而故障常常不易被发现,以至损坏电机,影响生产。本文阐述了三相异步电动机缺相运行产生的原因、现象,故障检查和保护措施。     

基于SVPWM的异步电动机变频调速系统

在分析了电压空间矢量调制原理的基础上,建立了三相异步电动机在旋转坐标系下的数学模型.并利用M8tlab软件对电机的SVP删交流调速系统进行了仿真,并分析了仿真结果.     

Sommerfeld effect in rotationally symmetric planar dynamical systems

Sommerfeld effect concerns the non-linear jump phenomena induced due to the influence of the unbalance response on a non-ideal drive around the critical speed of the excited structure. In this work, we study the influence of external and internal dampings and gyroscopic forces on the Sommerfeld effect in rotationally symmetric planar dynamical systems. The rotational symmetry assumption allows us to obtain neat analytical results for the steady state dynamics. We show that the rotating material or internal damping and the gyroscopic forces influence the spin rate of the non-ideal system and the former changes the system dynamics in an unexpected manner. In particular, we show that the stability threshold may restrict the jump phenomena due to the Sommerfeld effect for larger values of internal damping. Moreover, it is also shown that the Sommerfeld effect would cease to exist under certain conditions. A stability condition for various steady-state equilibriums (branches of steady-state solutions) is derived. A rotor dynamics problem and a structural dynamics problem where the systems interact with a non-ideal source are considered as illustrative examples. A few numerical results are given to validate the analytical solutions.     

电机轴功率测试的数字补偿方法

本文从理论上探讨了三相异步电动机轴功率测试的数字补偿方法．用数字补偿公式．可将电压和电流的实测值反映到各项损耗中去．同时也将电机速度的变化考虑在内．为电机轴功率等参数的测量提供了一种方便而又比较精确的测试方法．     

Modeling of a rotary motor driven by an anisotropic piezoelectric composite laminate

This paper proposes an analytical model of a rotary motor driven by an anisotropic piezoelectric composite laminate. The driving element of the motor is a three-layer laminated plate. A piezoelectric layer is sandwiched between two anti-symmetric composite laminae. Because of the material anisotropy and the anti-symmetric configuration, torsional vibration can be induced through the inplane strain actuated by the piezoelectric layer. The advantages of the motor are its magnetic field immunity, simple structure, easy maintenance, low cost, and good low-speed performance. In this paper, the motor is considered to be a coupled dynamic system. The analytical model includes the longitudinal and torsional vibrations of the laminate and the rotating motion of the rotor under action of contact forces. The analytical model can predict the overall characteristics of the motor, including the modal frequency and the response of motion of the laminate, the rotating speed of the rotor, the input power, the output power, and the efficiency of the motor. The effects of the initial compressive force, the applied voltage, the moment of rotor inertia, and the frictional coefficient of the contact interface on the characteristics of the motor are simulated and discussed. A selection of the numerical results from the analytical model is confirmed by experimental data.     

热声斯特林发动机的频率计算

利用传输矩阵推导出了一种计算行波形热声发动机的谐振频率的方法,得到了其基频和高阶谐波.对处于不同结构参数和运行参数情况下的系统频率进行了比较计算,得到了各参数对系统谐振频率的影响规律.     

输送带纵向振动对多驱动驱动力分配影响的研究

带式输送机运行过程中,输送带所受的动张力沿输送带运行方向以波的形式传播,并在传播的过程中产生纵向振动,输送带较大的纵向振动会影响多滚筒驱动力的分配。本文以Kelvin-Voigt黏弹性模型作为输送带力学模型进行分析,由输送带的本构方程建立长距离带式输送机输送带纵向振动驱动力分配方程,以天津港某条头部双滚筒驱动长距离带式输送机为例,仿真启动过程中驱动滚筒的驱动力变化曲线及输送带振动曲线,将仿真结果与试验结果相比对,得到对于头部双滚筒驱动的带式输送机系统,随着输送带弹性模量的增大输送带振动减轻,双滚筒驱动驱动力的分配更加接近理想的功率配比的结果。研究结论为输送带的合理选型提供可靠依据,并能使电机工作在设计工作点附近,避免因驱动力分配不均而烧毁驱动电机。     

永磁发电机在离网型风电系统中运行特性的测试分析

通过实验分析法,针对某400W风力发电的永磁同步发电机运行特性进行了测试和分析。为了能准确、有效地对发电机的特性参数进行综合测试,搭建了发电机特性综合测试系统平台,系统采取VVVF交交变频器自动控制的三相异步电动机直接驱动发电机的运转方式,并配备专业化的EDA9033G数据采集器和JW-1型扭矩仪,实现了对发电机电压、电流、频率、功率、转速、转矩等参数的实时监测、显示、存储等功能。依据实验所得数据,拟合了发电机空载特性、输出特性、效率特性、外特性及转矩特性曲线。通过分析各曲线,对该永磁同步发电机的性能做出了评价,并以提高离网型风电机组的风能捕获效率为依据,提出了永磁发电机应具有的最佳性能。     

舰船动力轴系冲击响应性能分析

摘 要：介绍了舰船轴系冲击激励的类型、基于有限元法建立的轴系冲击动力学模型以及基于有限元法在MATLAB平台上开发的舰船轴系动力学及冲击性能仿真平台(SHAFTFE)的基本功能,用SHAFTFE建立了一个包括推进轴系、推进电机和推进电机隔振器在内的整个动力轴系模型,计算了在不同冲击强度和动力轴系参数条件下整个动力轴系的冲击性能,分析了动力轴系的结构设计参数对动力轴系冲击性能的影响。结果表明,动力轴系在冲击作用下会出现较大的位移,因此在舰船动力轴系的设计中必须对轴系的冲击特性引起足够的重视,以增强整船的可靠性和生存能力。     

Performance of an automotive air conditioning system with the variation of state-of-charge of the storage battery

In an automotive air conditioning system (AACS), the evaporator blower and the condenser fan are powered by a DC power supply containing a storage battery. The unique mutual interaction between the battery and the AACS, when the battery is isolated from the external power supply, has been investigated experimentally. As the prime movers draw power, the charge level of the battery falls and in turn the speed of the prime movers drops continuously. This deteriorates the performance of the condenser and the evaporator. Besides, a Matlab/Simulink based model has been developed to study the characteristics of the said electromechanical system during the charging and discharging cycles of the battery. Steady state performance of the system has also been studied at different battery voltage to supplement the dynamic data. The study reveals the typical deterioration of the cooling capacity and the COP of the system during the gradual derating of the supply voltage.     

自调式激振器对高方平筛停车阶段共振的影响

为了使高方平筛在停车阶段获得较为稳健的减振效果,对采用自调式惯性激振的高方平筛停车过程进行了动力学建模和数值模拟。在考虑三相异步电机制动时的机械特性和滚动轴承摩擦的前提下,建立筛体、悬吊装置和自调式激振装置所组成系统的非线性动力学模型,运用4阶Runge-Kutta数值算法得到了偏心距不变式和偏心距自调式两种激振方式下停车过程的数值解。分析了自调式激振装置中初始偏心距、刚度和阻尼等对停车时间的影响规律。结果表明:只有在合适的参数匹配下,自调式激振方式才能获得较好的减振效果;适中的初始偏心距是提高减振稳健性的关键因素。所得结果对于振动机械中自调式激振装置的设计具有参考价值。     

轨道随机不平顺影响下高速铁路地基动力分析模型

考虑轨道随机不平顺影响,建立了移动车辆-有砟轨道-路基-层状地基垂向耦合振动解析模型。模型中,将虚拟激励法和解析的波数-频率域法有效结合起来,直接由轨道不平顺的功率谱密度得到准确的动态轮轨力功率谱。将移动列车轴荷载和轨道随机不平顺引起的动态轮轨力考虑为傅里叶级数表示的谐波叠加形式,根据线性系统叠加原理,求得地基动力响应功率谱估计值与时程结果。利用在波数域内直接计算位移频谱、划分合适谐波区间等技术,显著提高了随机振动响应功率谱和时程的计算效率。对比分析了地基表面测点垂向振动加速度时程与频谱的理论计算与现场实测结果,证明了本文模型的合理性。