变速恒频双馈风电机组的控制策略研究

变速恒频双馈风电机组是目前风电机组发展和应用的主流;风电机组控制技术是大规模利用风能的关键.基于变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,探讨了目前出现的各种空载并网控制策略和励磁控制方式,重点对矢量控制策略进行了全面的分析.结论总结了当前的研究热点,展望了未来的发展趋势.     

TiNiNb形状记忆合金管接头径向压应力的模拟计算

形状记忆合金管接头与被接管接触面上压应力研究对其工程应用具有重要价值.利用弹塑性理论对TiNiNb管接头连接过程应力进行分析,建立了力学模型,对径向压应力随温度变化情况进行了模拟计算.计算分析了管接头厚度、内径值和配合间隙对径向压应力的影响,计算分析表明材料膨胀系数对紧固力有明显影响.实验测试值与该力学模型模拟计算值比较吻合,该力学模型能较好的模拟管接头的力学行为.     

退火工艺对NiTi形状记忆合金恢复力的影响

通过力学性能测试、显微组织观察和预应变后约束下的恢复力测试等手段,研究了退火工艺对Ni50.2Ti49.8合金恢复力的影响.结果表明,预应变为12%时,恢复力达到最大;退火温度升高,恢复力下降.合金的屈服强度是影响恢复力的重要因素,屈服强度越高,在马氏体逆相变过程的相界面迁移能力越强,恢复力就越大.     

热处理对Ti-Ni合金显微组织和力学性能的影响

研究了冷加工变形量为48%的Ti-Ni合金经中温退火(350～600 ℃)处理后退火温度对合金显微组织及室温力学性能的影响.结果表明,变形后获得部分非晶的纳米组织,400 ℃退火后合金发生再结晶;500 ℃退火后完成再结晶,晶粒开始长大;600 ℃退火后合金组织完全粗化,室温下为粗大的自协调马氏体.退火温度升高,合金的抗拉强度大大下降,当退火温度高于500 ℃时,伸长率大大增加,伸长率大于50%.室温下合金拉伸变形时应力诱发马氏体相变的临界应力值σs受退火温度和相变温度的制约.     

变速恒频双馈风电机组参数扰动对并网控制的影响

通过对交流励磁变速恒频双馈风力发电机组(VSCF-DFIG)的空载并网矢量控制策略进行深入地分析和推导,首次正确地得到了双馈异步发电机参数扰动对并网过程中定子电压影响的量化表达式.仿真结果表明,双馈异步发电机转子绕组参数扰动会影响机组并网,降低并网成功率.探寻抗参数扰动的并网控制策略具有重要意义.     

合金化元素对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

探讨了Ag,Sn,Mg,si,RE几种合金化元素对Cu-0.3%Cr-0.1%Zr合金力学性能和导电性能的影响.所有合金试样经940℃固溶处理1 h后淬火,冷拉拔至加工变形量为20%,分别在350,400,450,500和550℃时效处理3.5 h.测试结果表明,在400℃时效3.5 h时,含Ag合金的抗拉强度和电导率最高,分别高于其他合金10～70 MPa和1.5%～5.O%IACS.合金化元素提高合金强度的能力由大到小依次为Ag,Sn,Mg,RE,Si;而在提高电导率方面由强到弱则依次为Ag,RE,Mg,Sn,Si.含Si合金具有较低的伸长率,约为6.6%,而其他几种合金的伸长率相差不大,均在12%左右.采用TEM观察了Cu-0.3%Cr-0.1%Zr-0.1%Ag合金在400℃时效3.5 h的组织,发现两种析出相,选区电子衍射标定结果表明它们分别是Cr和Cu<,4>Zr.合金性能主要由析出相的尺寸、分布和数量决定,而不同合金化元素对Cu-Cr-Zr合金的强化机制以及时效后在基体中的存在状态是造成性能差异的主要原因.     

均匀化处理对Cu-Cr-Zr合金显微组织的影响

采用OM、SEM和TEM分析手段对Cu-Cr-Zr合金的铸态和均匀化组织进行研究.结果表明,Cu-Cr-Zr合金的铸态组织呈典型的枝晶状组织,主要由网状的Cr枝晶、共晶组织和基体组成,其中共晶组织是由基体和层片状的Cu5Zr相组成.在Cu-Cr-Zr合金的均匀化退火过程中,发生共晶组织的溶解和Cr相的析出.随着均匀化退火温度和时间的升高和延长,共晶组织逐渐溶解,Cr相的析出体积分数逐渐减小.合理的均匀化退火制度为900℃×12 h.     

Ti50Ni47Fe3合金的铸态及均匀化热处理显微组织

采用真空感应法熔炼制备了Ti50 Ni47 Fe3合金铸锭,对合金铸锭进行了均匀化热处理,运用金相显微镜,XRD,带有EDS的SEM等手段进行显微组织分析.结果表明,Ti50 Ni47 Fe3合金的铸态显微组织由内到外依次呈不规则胞状、柱状和细长等轴状,主要原因为冷却速度不同导致合金的晶粒形核和长大存在差异.均匀化热处理一定程度上能消除枝晶偏析,1000℃下均匀化12 h后,合金枝晶偏析和析出相显著减少.     

应力约束条件下Ti_(49.8)Ni_(50.2)合金的逆相变行为

对经8.25%预应变后的Ti49.8Ni50.2合金在不同恒应力(10,60,110,160,210,260和310MPa)约束下的逆相变行为进行了研究.结果表明:约束应力使得储存在马氏体中的弹性能释放,导致逆相变温度(A′s,A′f)升高;应力约束条件下马氏体在逆相变过程中,由于发生了塑性变形,引起了回复应变的减少;相变温度的升高和回复应变的减少均与约束应力成线性关系;还推导出了变应力约束条件下逆相变产生的回复应力和马氏体转变量的计算公式.     

热及应力诱发Ti50Ni49.5Fe0.5的马氏体相变织构研究

采用极图和取向分布函数方法研究了Ti50Ni49.5Fe0.5形状记忆合金的马氏体相变织构和变体选择规律,比较了热诱发和应力诱发之差异。结果表明,奥氏体主要含有(111)纤维织构和(111)[-1-12]板织构。热诱发的马氏体主要含有(102),(10-2)和(120)系列织构,按照马氏体相变的Bain畸变晶体学唯象理论,分析了所有马氏体孪生变体的织构演变规律,表明热诱发马氏体中12种变体均存在;但应力诱发马氏体相变,变体选择具有择优性,择优规律遵循Schmid定律,即主要是S因子最大和次大的1,2’,3’,4’和2,4变体,但也伴随着微弱的低S因子变体5,6,6’,可能是多晶的催化协同作用,马氏体再取向等原因引起的。