大型汽轮发电机组轴系扭振仿真与分析

基于场路耦合方法，对大型汽轮发电机组轴系扭振进行了仿真与分析，考虑了动态饱和特性和转子本体涡流特性的影响。对一台６００ＭＷ汽轮发电机组在单机无限大系统中，由于突然短路故障，非同期并网以及重合闸管电力系统扰动引起的轴系扭振进行了仿真计算，结果令人满意。     

大型汽轮发电机转子扭振频率研究

汽轮发电机转子由于线圈和槽楔在不同转速下对转子本体刚度影响不同,使得转速增加时转子扭振频率增加。通过一定的计算方法,可以较为准确地得到动态扭振频率,并用试验验证。在1台835MVA-60 Hz发电机上应用该方法对转子结构改进,成功实现了降低扭振频率约8Hz。     

基于联合仿真的风电机组低电压穿越传动链扭振抑制研究

针对双馈风电机组传动链电网故障过程中可能存在的扭振问题,采用弹簧阻尼质量建模方法,建立了能够反映柔性特性的传动链模型,得出了其自然振荡频率与阻尼系统解析表达式,揭示了柔性传动链的欠阻尼系统本质。通过故障期间发电机电磁转矩特性分析,说明了通过发电机电磁转矩突变量与高频脉动控制减弱传动链机械扭振的不可行性。在此基础上,提出了电网故障期间传动链的虚拟变阻尼控制策略,通过发电机附加转矩控制等效增大传动链阻尼,抑制了电网故障期间传动链的扭振。通过风电机组Bladed+Matlab联合仿真模型仿真分析,证明了理论分析与虚拟变阻尼扭振抑制策略的有效性。     

汽轮发电机组扭振激振的研究

本文介绍了对发电机励磁电流进行正弦调制来激发汽轮发电机组轴系扭振的方法.并且给出了在动模机上试验的结果.     

发电机组扭振相互作用的研究

发电机组间扭振相互作用的存在性是多机组系统能否进行简化的前提条件,但一些相关的结论一直未给出理论依据,而机组间扭振相互作用的现场测试也难以实现。该文提出描述机组间扭振相互作用强度的扭振相互作用系数(T IF),作为评估机组间扭振相互作用是否存在的一个指标。采用时域仿真对相同机组、相似机组以及不同机组在各种情况下的扭振相互作用进行研究,并考察了系统强度、发电机输出功率以及机组阻尼等参数对机组间扭振相互作用的影响。结果表明,发电机组之间的扭振相互作用随机组自然扭振频率偏差的增大而锐减;对于不同发电厂中的发电机组,不管其机械轴系参数是否相同,相互之间不存在明显的扭振相互作用。而对于同一电厂中的发电机组,机组相互之间存在着很强的扭振相互作用。     

多通道不标定扭振测试仪研究

本文研究以普通电磁传感器为探头,利用数字电路精确同步测量出多个传感器位置处轴转动规律,再从中分析计算出各点处的扭振角度及其相位关系的微机多通道扭振测试技术,首先介绍了仪器的硬件结构,软件流程及增加测试通道的方法和限制通道容量扩大的因素,然后设计了专门的多路扭振标定信号发生器,用于研究本仪器测试多路扭振信号及其相位关系的能力,最后给出了４１０２ＢＱ型柴油机安装不同减振器时曲轴扭振规律的实测结果。     

汽轮发电机组轴系扭振保护装置RTDS测试

利用RTDS实时仿真技术,对盘南电厂装设的机组轴系扭振保护TSR装置,形成闭环测试系统,对扭振保护装置的性能进行试验研究。闭环测试系统由实时数字仿真系统、扭振保护装置,功率放大器以及实际的直流控制保护装置等组成。搭建了基于南方电网的交直流混合RTDS模型以模拟各种不同开机方式和不同的直流运行方式的系统运行方式。解决了将转速信号转换为扭振保护装置所要求的高频方波脉冲信号的问题。对扭振保护装置的功能和动态特性进行了较为全面的验证。这是国内首次将联接实际直流控制保护装置的RTDS应用于汽轮机组扭振保护装置的性能测试。     

定速异步机型风电场机网扭振建模及仿真

以定速异步风电机组为例,建立包括三质量块轴系数学模型在内的风机模型,在此基础上建立了定速异步机型风电场多机小扰动仿真模型,研究该机型下同型风电场扭振模态及其相关因子,并对比不同风机数量及布局的风电场扭振模态。结果显示,风电场机组间轴系扭振模态出现双谐振尖峰现象,风机数量增加将导致扭振模态特征值实部趋于正半轴并且阻尼比降低;风电场机组间存在扭振传递作用,风电场风机数量和布局将影响系统的小干扰稳定性。     

汽轮发电机组轴系扭振仿真系统设计

介绍了主要由电气扰动引起的大型汽轮发电机组轴系扭振的仿真系统设计。其中包括该系统的仿真程序介绍，程序模拟电机和电网系统的故障，以及汽轮机快关等机械扰动，仿真计算所引起的汽轮发电机组轴系扭转振动。为了实现人机对话和实时仿真，特别设计了响应的显示系统和数据库管理系统，并采用模态分析和解析计算方法，加快了仿真计算速度。该系统可用于科研计算和工程人员培训。     

考虑磁致伸缩效应的电机应力数值仿真与实验

电机振动噪声的来源之一是电机定子铁心硅钢片的磁致伸缩效应。首先建立电磁-机械耦合数值模型,并在有限元分析软件中进行计算,研究磁致伸缩力单独作用与电磁力单独作用对电机定子硅钢片的影响。数值仿真结果表明:电机定子结构中磁致伸缩力为主要应力来源,定子铁心硅钢片中低频振动频率为供电频率的1倍频率与2倍频率。根据仿真思路设计实验,取出电机转子以保证主磁路通过电机定子,通过振动测量设备采集电机定子表面的振动信号进行分析,对仿真结果进行证明。计算理论与实验方法对分析磁致伸缩效应对电机定子振动噪声的影响具有重要的指导意义,对电机低噪声化的研究具有一定的学术意义和参考价值。     

电动机的振动类型及特征分析

介绍了电动机振动的基本参数和判断标准,并分析各种机械振动的振动特征,为识别和消除振动故障提供判断依据。     

双馈风电机组轴系扭振理论与扭振控制技术研究进展

针对日趋大型化、复杂化的双馈风电机组,机组轴系的动力学研究与扭振控制技术对其降低振动和噪声、延长机组的使用寿命和提高轴系可靠度有重要意义.首先,综述了机组轴系的建模方法等相关领域的研究进展;然后简述了风电机组轴系扭振控制方法与最新技术相关研究领域的研究进展.通过归纳文献资料,对扭振理论和扭振控制技术的研究难点进行了简要...     

双馈式风电机组机网扭振的建模与仿真

建立了双馈式风力机组机网扭振的小信号分析模型,包括风力机的机械旋转系统模型、发电机模型、控制模型及电网模型.其中机械旋转系统包括风力机的桨叶、高速轴、齿轮箱、低速轴和发电机转子,等效为三个集中质量块-弹簧模型;发电机、电网及控制模型均在 dq 坐标系下建立.推导了整个模型的状态方程.在电磁暂态仿真软件 EMTP 中建立...     

大型交交变频轧钢电动机扭振问题的研究

近年来,我国两台引进的交交变频电动机驱动的1150初轧机主传动系统出现的恶性事故引起了人们的关注。本文根据对实测结果的分析,发现电磁力矩中确有与机械系统固有频率相同的成分,但它不足以导致设备发生事故,而轧制过程中打滑引起的发散振动则是最危险的因素。     

摩擦焊接用电磁振动头的仿真分析与实验研究

振动摩擦焊接是近些年发展迅速的一种新型无缝焊接技术。在设计了一种新型的双边激励的电磁式振动头的基础上，采用将磁场简化为磁路进行分析计算的方法建立振动头的简化数学模型，并根据变分原理及非保守系统拉格朗日方程得出系统的运动方程。在考虑了气隙变化对绕组电感和电磁力幅值的影响后利用Simulink仿真分析了该振动头的动态特性。对不同频率下绕组电流波形的仿真结果表明，在发生谐振的时候，系统气隙的周期变化会在电流中产生很多谐波，并在谐振点附近可以获得足够的振幅。实验结果验证了仿真分析的正确性，证明了该振动头的设计方案可以满足振动摩擦焊接的工程实际需要。     

电动汽车动力传动系转矩波动抑制研究

针对电动汽车由于传动系低阻尼特性产生的转矩波动问题,在Matlab/Simulink平台上搭建了基于永磁同步电机矢量控制策略的传动系扭振仿真模型,在电机速度环设计出模糊自整定PID控制器和神经网络PID控制器,以提高电机控制器的响应速度和抗干扰能力。仿真结果表明:运用机电耦合的建模方法能够有效揭示电动汽车传动系的动力学特性;通过模糊逻辑方法或者神经网络算法对PID控制器进行参数整定,能够改善由突变负载和突变控制信号引起的传动系转矩波动问题。     

牵引电机整机气动噪声特性的数值模拟研究

一般牵引电机噪声由冷却风扇噪声、电磁振动噪声和机械噪声组成,其中冷却风扇引起的气动噪声是重要构成部分。建立牵引电机整机计算流体动力学(CFD)计算模型,利用DES-SST湍流模型计算牵引电机内流场,通过回转面、子午面上流线和旋涡强度分布发现风扇流道内流动分离现象十分显著,风扇进风口及叶尖处存在高强度的旋涡运动。建立牵引电机整机气动噪声有限元计算模型,以非定常流场计算结果为声源预测牵引电机辐射噪声。计算结果表明,噪声监测点上仿真计算值与试验值的总声压级最小相差0.1 dB(A),多点平均声压级相差1.8 dB(A),计算结果较准确。牵引电机气动噪声由离散噪声和宽频噪声组成,其中离散噪声的最高峰值来自于冷却风扇的偶极子噪声,且风扇叶片不等间距排列导致叶片通过频率的基频由369 Hz偏移至221 Hz。同时该频率下噪声的辐射指向性呈现典型的偶极子特征,并主要从牵引电机进出风口向外传播。试验结果可为牵引电机降噪优化工作提供参考。     

汽轮发电机组轴系扭振分析

本文用三质量模型分析汽轮发电机组轴系扭转振动问题,建立机组轴系扭转振动的分析模型。以研究机组轴系在发电机、励磁机的激振扭矩作用下的扭转振动特性为例,得到了模型的幅频特性曲线和响应的表达式。同时还得到了短路冲击作用下,轴系的扭转角响应和各轴段(联轴器)上扭矩响应的解析解。