宽频激励下双稳态压电振动发电机供电能力分析

为了探讨双稳态压电振动发电机在宽频激励下的供电能力问题,建立了宽频激励下双稳态压电振动发电机系统的动力学模型,仿真了双稳态压电振动发电机系统的输出响应特性和不同运动状态的输出电压特性,研究了双稳态压电振动发电机系统运行在高能量轨道上的激励条件,据此优化双稳态压电振动发电机结构参数,并对传感器网络节点的用电需求和双稳态压电振动发电机的供电能力进行分析。仿真和实验结果表明:双稳态压电振动发电机在宽频激励下,其输出平均功率为3.8 m W,能够满足实际振动环境下无线传感器网络节点的用电需求。     

一种由压电双晶片测量压电材料参数的动态方法

本文根据悬臂梁式压电双晶片的动态导纳矩阵 ,提出一种压电材料参数动态测试模型 ,用于测量压电双晶片的几个主要材料参数 :压电应变常数d31、机电耦合系数k31、介电常数εT33、弹性柔顺系数SE11及材料参数的温度特性。本文的这种测量方法不同于通常的由标准试样测量压电材料参数的方法 ,是直接由一种实用元件—压电双晶片 (非标准试样 )测量压电材料的参数。文中详细描述了测试原理、测试步骤及一种实际试样的测试结果。理论与实验结果表明 :这种新的测试方法是可行的。     

激励环境下悬臂梁式压电振动发电机性能分析

为了提高有限体积内压电振动发电机的发电能力,针对外力和位移激励环境,通过数学模型及ANSYS仿真分析了单、双晶压电发电机结构参数与输出电压及谐振频率之间的关系并进行了实验验证。研究结果表明,在外力激励环境下,应尽量增加压电梁的长度,减小宽度;在位移激励环境下,应尽量降低压电梁的长度。同时,在两种激励环境中,均应优先选用小厚度比的双晶压电梁。     

异步化汽轮发电机和同步汽轮发电机开环阻尼特性的比较研究

以派克方程为基础,分别建立了同步汽轮发电机和异步化汽轮发电机考虑等效阻尼绕组作用的单机无穷大系统线性化数学模型。利用所建模型,对考虑等效阻尼绕组作用的同步汽轮发电机的开环阻尼特性进行了分析;在此基础上,同时对异步化汽轮发电机的开环阻尼特性进行分析;并对异步化汽轮发电机和同步汽轮发电机的开环阻尼特性进行比较研究。通过比较,阐述了异步化汽轮发电机的开环阻尼特性与电机参数、系统参数以及运行状态的关系,展示了异步化汽轮发电机在提高电力系统稳定性方面较同步汽轮发电机的优势,进一步完善了异步化汽轮发电机的研究理论。     

圆筒型永磁直线发电机的结构优化与特性分析

提出了一种基于Halbach阵列结构圆筒型永磁直线发电机的设计方案,详细阐述了该发电机的结构和工作原理,并且采用有限元法对发电机进行电磁分析。通过改变永磁体尺寸、比例系数以及定子齿宽等参数,得到并分析其对发电机反电动势之间的影响,进行电机优化设计。根据优化后的发电机对其负载特性进行了研究。应用冻结磁导率方法求取了电感参数,所得到的仿真结果为圆筒型永磁直线发电机的设计提供了理论依据。     

永磁涡轮发电机电磁设计及外特性研究

井下涡轮发电机的特点是直径小、长度大。传统发电机设计采用的分布绕组,存在嵌线难度大、功率密度低的问题。另外,影响发电机外特性的因素较多,设计较为复杂,且缺乏细致的分析。因此,本文首先针对涡轮永磁发电机的外特性展开研究,确定外特性的影响因素,然后根据永磁同步发电机对基本尺寸、参数的要求,利用有限元软件对发电机空载特性和负载特性进行仿真计算。进一步研究极槽配合、槽口宽度、槽口高度等结构参数对发电机外特性的影响,归纳总结发电机外特性与结构参数的关系,以确定发电机的最佳尺寸。     

永磁直驱同步风力发电机电磁设计及仿真分析

介绍了3MW永磁直驱同步风力发电机电磁设计参数要点的选取,尤其是对不同每极每相槽数下发电机的性能进行了对比仿真分析。列举了3MW永磁直驱同步风力发电机的主要技术参数,并通过有限元分析软件对所设计发电机的空载特性、负载特性及短路特性进行了仿真计算分析,并对三相短路状态下永磁体是否会发生不可逆退磁进行了验证。     

引信用压电式射流发电机的原理与研究

对一种新型引信用压电式射流发电机的工作原理进行了分析研究.指出压电片的基频固有频率与谐振腔的固有频率相同时发生谐振现象,可以提高发电机的电能输出,并推导了压电片及谐振腔的固有频率公式,为该发电机的设计提供了理论依据.压电式射流发电机具有可连续供电、响应速度快、体积小、电磁兼容性好等优点,其作为引信用环境能源具有宽阔的使用前景和利用价值.     

航空无刷同步起动/发电系统主发电机电感参数计算与分析

电机电气参数对航空无刷同步起动/发电系统主发电机起动特性的研究具有重要意义。针对其电感参数进行分析研究,重点计算起动状态时的相关参数。采用磁链法和定义法进行仿真计算,同时对一样机进行参数测量,验证了仿真结果。分析了主发电机阻尼绕组的存在对电机暂态和稳态时电感参数的影响,并进行了仿真计算以及实验验证。     

电动汽车用增程发电机的设计与优化

以一台额定功率30 kW、额定转速6 000 r/min的发电机为研究对象,针对电动汽车增程发电机的强耦合、多变量和非线性特性,以发电机效率、电磁转矩波动和功率密度为优化目标进行研究分析。采用磁路法对发电机进行初步设计,采用有限元法进行电磁分析,验证初步方案的合理性;选取优化目标和优化因子并通过参数灵敏度和相关性分析判断每个优化因子影响权重,引入遗传算法、响应面法和参数化扫描法相结合的方法对发电机原始设计参数进行多目标优化;通过有限元验证了该方法的有效性,为增程发电机的优化设计提供了一种新的途径。     

水电机组振动信号去噪的小波技术研究

概述了水电机组振动信号处理技术的现状,着重介绍小波技术中小波分析、小波包分析、第二代小波变换等特点及在水电机组振动信号去噪处理中的应用,并分析了水电机组振动信号去噪技术中的问题和前景。     

基于熵权理论和信息融合技术的水电机组振动故障诊断

应用熵权、灰色关联分析和信息融合技术对水轮发电机组振动故障进行诊断。以水电机组振动信号的频域特征和时域振幅特征为诊断样本,使用基于熵权的灰色关联分析方法进行水电机组振动故障的初步诊断,然后应用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而得出最终的诊断结果。诊断实例表明,基于熵权的灰色关联分析和信息融合技术相结合的方法是有效的,适合于水电机组的振动故障诊断。     

大型汽轮发电机组轴系振型识别方法研究

目前人们可以方便地获取汽轮发电机同承振动信号,但是对于轴系内部各点振动情况却知之甚少。本文运用模态分析理论建立了一转子－轴承系统轴系振型识别模型。该模型考虑了轴承等部件存在的各项异性、不同振动方向之间的耦合以及轴承座刚性等因素的影响,识别过程无需迭代求解。本文以转子试验台、连续转子和一大型汽轮发电机 为例详细分析了不同转速和不平衡分布下的识别结果。论文最后对本方法的误差进行了分析,以期提高本方法的实用性。     

一种悬臂压电发电机的研究

简述了悬臂式PZT-金属复合结构在力作用下产生电荷的机理,设计并制备了一种压电式发电机,构建了试验平台,进行了器件弯曲振动时电能输出效果的实验研究。实验时,进行单频的稳态正弦激振实验:由激振器产生输出正弦激振力,作用于器件端部使其产生弯曲振动。结果表明,在所给的实验条件下,使用研制的器件实现了对弯曲振动能量的转换,输出电功率88.8μW。     

小波分析在汽轮机振动故障诊断中的应用研究

针对常见的汽轮发电机组频率突变的振动故障,采用傅立叶变换和小波变换对同一汽轮发电机组振动信号进行傅立叶变换和小波分解。结果表明傅立叶变换无法检测出信号的瞬态变化,只适用于分析平稳信号;而小波分析可以有效的提取信号的瞬态变化特征,能准确的检测出信号的奇异点位置,利用小波分析有利于提取汽轮发电机组振动信号的故障特征。此外,对汽轮发电机组的混合信号进行小波分解,可以将信号有效的分离,为确定故障种类提供了依据。     

同步发电机励磁绕组匝间短路时的电磁转矩

同步发电机的励磁绕组匝间短路故障会引起机械振动,而研究故障时的电磁转矩是分析机械振动特性的基础。文中首先基于多回路数学模型计算了短路故障后的电磁转矩,计算中全面考虑了定、转子绕组产生的各种次数、转速、转向的空间磁场之间的相互作用;对一台12kW、3对极隐极同步发电机样机进行了仿真计算及实验的比对验证;从分析故障后定、转...     

200MW机组发电机振动故障分析与处理

受结构特点、工作条件等诸多因素影响,汽轮发电机组发电机转子的振动原因非常复杂。针对某200 MW机组发电机转子大修后数次启动中出现的振动问题,分别进行了分析诊断和处理,最终解决了发电机组的振动问题,并对发电机振动的防治措施进行了总结。     

气隙偏心下永磁风力发电机定子电磁振动特性分析

永磁风力发电机定转子偏心会造成发电机气隙分布不均匀而产生磁场不平衡,使发电机振动加剧,严重时甚至引发转子扫膛,使发电机损坏失效。以某兆瓦级永磁风力发电机为研究对象,理论分析了气隙偏心对发电机气隙磁密和径向电磁力的影响,对于不同气隙偏心量下的风力发电机瞬态电磁场开展有限元分析,获得气隙磁密和径向电磁力分布特性变化规律,进而开展径向电磁力作用下定子谐响应分析,以掌握气隙偏心引起的定子振动响应特性。结果表明：随着气隙偏心量的增加,气隙最小处气隙磁密幅值增大,径向电磁力新增边带分量;发电机定子振动响应中工作频率的倍频幅值也随之增大,其中二阶径向模态响应幅值最大。所得结果可为发电机气隙监测方法研究提供一定的理论依据。