大型水轮发电机转子动偏心电磁振动仿真

针对转子动偏心状态下某大型水轮发电机在不同励磁电流工况下的电磁振动问题,采用ANSYS Rmxprt组件建立2D瞬态电磁仿真模型,通过麦克斯韦应力张量法分别求出水轮发电机定子铁芯齿端在25%、50%、75%、100%四种不同励磁电流激励下所受的电磁力密度频域分布;最后将电磁力密度各阶谐波加载到3D定子系统齿端,通过2D电磁与3D结构谐响应耦合分析获得转子动偏心状态下水轮发电机定子支座在空载变励磁工况下的振动频域分布。研究发现,水轮发电机转子偏心工况下电磁力波主要集中在一倍转频上,而电磁振动以一倍转频为主,同时随着励磁电流减少,电磁力密度和电磁振动逐渐降低。     

基于二分校准的混合型数字脉宽调制器

提出了一种基于混合型数字脉宽调制器(HDPWM)的带延迟线二分法校准机制的新电路结构,能有效地提高DPWM的线性度。详细介绍了混合型DPWM的工作原理,阐述了基于二分法机制的自校准电路的整体结构。分析了该结构的后仿真结果,并与带延迟锁相环(DLL)结构的DPWM的后仿真结果相比较。在32 MHz的时钟下,该电路成功实现了开关频率为2 MHz的数字DC-DC变换器中的9-bit DPWM。该电路基于0.13μm 1.2V CMOS工艺实现,最大差分非线性(DNL)仅为0.136 LSB,积分非线性(INL)为0.15 LSB。     

外转子风机轴向振动及故障机理研究

针对国内第一条低速磁浮辅助变流器外转子风机短期失效问题,建立了风机轴向振动弹性基础双质量振子系统动力学模型,并推导了系统位移频响的解析解,结合线路运行振动试验、风机装车频响测试、实验室台架安装变频运行试验及频响测试,揭示了该外转子风机出现早期异音、卡阻故障表象的机理为：风机第4阶电磁激振力波及电流谐波激励与其定、转子轴向同向运动模态产生耦合共振,致使转子轴承内圈、支撑转子轴的碟形弹簧及碟形弹簧卡环间产生了剧烈相对振动,从而在风机工作过程中发生了周向滑移和摩擦。在此基础上,提出了一种故障振动形态定位及复现的方法及相应的载荷谱制定方法,并在振动台上成功复现故障。最后,系统地分析了外转子风机定、转子间的刚度和阻尼、风机支撑结构的刚度和阻尼及安装基础的弹性对系统轴向振动特性的影响,从提高外转子风机振动可靠性和减小传递给基础的激励出发,给出了系统结构优化设计的建议。研究工作对类似于外转子风机这类,弹性安装的双质量振子系统的结构设计、电机轴向振动的抑制、轴承故障的定位和复现有重要的理论价值和工程指导意义。     

大型水轮发电机转子动偏心电磁振动仿真

针对转子动偏心状态下某大型水轮发电机在不同励磁电流工况下的电磁振动问题,采用ANSYSRmxprt组件建立2D瞬态电磁仿真模型,通过麦克斯韦应力张量法分别求出水轮发电机定子铁芯齿端在25%、50%、75%、100%四种不同励磁电流激励下所受的电磁力密度频域分布;最后将电磁力密度各阶谐波加载到3D定子系统齿端,通过2D电磁与3D结构谐响应耦合分析获得转子动偏心状态下水轮发电机定子支座在空载变励磁工况下的振动频域分布。研究发现,水轮发电机转子偏心工况下电磁力波主要集中在一倍转频上,而电磁振动以一倍转频为主,同时随着励磁电流减少,电磁力密度和电磁振动逐渐降低。     

抽水蓄能电站非电气量保护故障原因分析及完善对策

与常规机组相比,抽水蓄能机组过渡过程复杂、工况转换频繁,因此抽蓄机组的非电气量保护配置更为繁琐、复杂,且对机组安全稳定运行至关重要。针对抽水蓄能电站非电气量保护引起的事故或故障,结合实例对保护误动或拒动的原因进行分析,并从保护的动作条件、动作逻辑和动作结果等多方面提出减少或避免非电气量保护误动或拒动的完善措施,以提高机组保护的可靠性,保证机组安全稳定运行。     

抽水蓄能机组水泵断电工况全流道流动特性分析

为探究抽水蓄能电站水泵断电工况机组内流场的变化规律及其对机组安全稳定运行的影响,采用SSTκ-ω湍流模型,以现场实测数据为动态边界条件,对某抽蓄电站机组全流道进行CFD仿真。通过仿真结果与实测数据的对比,证明仿真具有较高的可信度。在此基础上分析了机组过流系统内部流动状态在水泵稳态、正转正流、正转逆流、反转逆流四个阶段的演变过程。结果表明,水泵断电工况下,正转逆流阶段叶片工作面上压力最大、最小值区域相邻;反转逆流阶段活动导叶内外侧压力差过大,约1MPa。这对机组过流部件结构安全威胁最大。     

轴流散热风机共振失效分析与优化设计

为研究某磁悬浮列车辅助变流器的轴流散热风机的失效问题,提出了一种基于现场测试、有限元仿真与代理模型的失效分析与优化设计方法。首先,通过振动路谱测试与模态仿真分析剖析了轴流散热风机的失效机理,确定了由安装结构刚度不足和转速下降引发的局部共振为风机失效的根本原因。然后,基于模态分析结果,设计了轴流散热风机安装网斜向筋局部加强改造方案,并采用加速度谱响应分析对改造后的风机进行了性能评估。接着,利用代理模型拟合了安装网加强结构特征参数与轴流散热风机振动响应特性之间的映射关系,并以避免共振、降低振动烈度和改造成本最低为优化目标,通过智能算法获得了最优改造方案。最后,通过振动性能评估试验和长寿命振动试验验证了最优改造方案的可行性。结果表明,最优改造方案能有效地解决轴流散热风机的局部共振问题,提高了其使用寿命。研究结果可为轴流散热风机的共振失效分析与优化设计提供参考,具有重要的工程实践价值。     

一种高速低功耗动态比较器设计

提出了一种应用于最小能量追踪系统的改进型高速低功耗动态比较器。通过在锁存比较器中引入额外的正反馈,使得动态比较器具有响应速度更快、功耗更小的优点,同时电路规模与版图面积基本保持不变。基于65 nm CMOS工艺的HSPICE仿真显示,所提出的动态比较器在输入电压差为1 mV时,传输延迟仅为1.82 ns,较未改进之前的3.57 ns,传输延迟大幅度减小。