基于哈密尔顿原理和谐波平衡法研究带冠叶片的振动特性

建立自带平行四边形叶冠的等截面直叶片模型来研究系统参数对叶片振动特性的影响,其中直叶片被等效为一个欧拉伯努利梁,叶冠部分被视为一个与叶顶固连的集中质量,叶冠之间碰撞的接触力则引入弹簧模型来定义。根据哈密尔顿原理推导出系统动力学方程,再采用谐波平衡法将叶冠间的压力和摩擦力转换为等效刚度和等效阻尼,得到汽轮机自带冠叶片等效后的动力学方程,通过龙格库塔法求解系统的振动响应,探讨了叶冠间隙、叶冠间摩擦因数和接触角对振动特性的影响以及系统相关非线性行为。结果表明:振幅在一定范围内随着叶冠间隙的增加而增大,而叶冠间隙对发生共振时的转速几乎没有影响;摩擦因数增大会导致振幅和共振区域减小;存在一个最佳接触角,可使减振效果处于最佳状态;叶片在有摩擦存在时的振动相对稳定。     

考虑齿轮偏心的风力机齿轮箱高速级传动系统非线性动力响应分析

为了研究风力机高速级齿轮传动系统非线性动力学响应,采用集中参数法建立16自由度齿轮-转子-滚动轴承弯扭耦合非线性动力学模型。该模型考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙、齿轮偏心及齿面摩擦等非线性因素,应用Runge-Kutta算法对系统的微分方程进行求解,结合系统时域图、FFT频谱图、相图、Poincaré截面图和三维频谱图,分析齿侧间隙与偏心量对系统响应的影响。结果表明,由于弯扭耦合的作用,齿侧间隙和偏心量均对系统的扭转振动有明显影响。随着齿侧间隙增大,系统的扭转振动角位移增大,但各频率成分未发生明显改变。应选择合适的齿侧间隙,以减小系统的振动响应幅值、倍频和随机谱成分。随着齿轮偏心量增大,齿轮在扭转方向上振动幅值的波动较大,从动轴转频幅值激增,系统由周期运动渐变为混沌运动,因此在系统设计阶段应尽量避免齿轮偏心现象的出现。     

考虑齿侧间隙的风力机齿轮箱行星传动系统非线性动力响应分析

分析考虑齿侧间隙的大型半直驱永磁同步风力发电机齿轮箱行星传动系统的非线性动力学响应。使用集中参数法,建立包含啮合刚度、支承刚度、齿侧间隙、传动误差以及外部载荷激励的动力学模型。应用RungeKutta算法进行求解,分别分析输入转速与齿侧间隙对系统非线性响应特性的影响。结果表明,提高转速会增大各构件的扭转振动角位移,但各频率成分未发生明显改变。此外,在齿轮存在双侧间隙的情况下,随着齿侧间隙的增大,系统的非线性逐步增强,系统冲击状态由无冲击转为单边冲击,响应类型由准周期响应转为混沌。     

非线性因素与中间再热透平调节系统的稳定性

运用总体评价和仿真试验相结合的方法,研究了死区、限幅、死区加限幅、摩擦与间隙等非线性因素对中间再热透平调节系统稳定性的影响,得到了非线性因素与系统稳定性之间的一般规律。     

基于附加功率的虚拟同步发电机功角稳定优化控制策略

基于等面积定则分析了故障过程中VSG的暂态响应,指出适当减小加速过程中的加速面积和增大最大可能减速面积,可提高VSG暂态稳定性。在此基础上,提出一种附加功率的暂态优化控制策略,该策略在VSG的有功-频率控制模块中引入与功角偏差成比例的附加功率项,稳态时不影响VSG正常运行,故障发生时,可增大暂态过程中虚拟同步发电机等效输出有功功率,减小加速面积,增大最大可能减速面积,提高系统暂态稳定性。最后,基于MATLAB/Simulink仿真验证了所提策略的正确性。     

汽轮机调节系统中摩擦与间隙的定位方法研究

摩擦与间隙的存在将使系统发生极限环振荡,有限环频率和幅值的变化可以作为故障诊断的特征。根据系统中信号传递的衰减特性,各个环节中极限环的频谱特性会发生变化。因此,本文采用频谱分析的方法,根据可观测信号的高阶幅值谱与基波幅值谱两者的比值关系,实现摩擦与间隙的定位诊断,仿真试验证明了其可行性。     

巨型电站直理式蜗壳结构非线性分析

结合三峡电站直埋式蜗壳结构建立有限元模型,分别计算分析了钢衬和外围混凝土间按常规共节点和考虑摩擦接触时结构的静动力特性,并对考虑摩擦接触模型在各项静动荷载作用下的接触间隙进行了研究,对比了不同方案外围混凝土的静动态损伤特性及结构的振动响应,选取不同脉动压力相似比对接触间隙和结构振动响应进行敏感性分析,验证了接触界面模型的合理性.研究结果可对后续直埋式蜗壳在高HD值水电站中的设计应用提供参考.     

主油泵中心与径向泵液压调节系统负荷摆动的关系

论述了主油泵中心和径向泵油封环间隙对径向泵液压调节系统稳定性的影响,以及径向泵液压调节系统检修中容易忽视的几个问题。通过对故障机组长期跟踪调查分析,最终查明了主油泵中心与径向泵液压调节系统负荷摆动的关系。研究表明,主油泵中心偏差是径向泵液压调节系统不稳定的一个重要诱因;径向泵油封环间隙大小与调速系统负荷摆动无直接关系;发现主油泵推力瓦的异常磨损时,要同时检查主油泵联轴器的润滑条件是否良好。     

热泵热水器中电子膨胀阀节流特性的试验研究

节流元件中电子膨胀阀控制制冷剂流量最为精准。对热泵热水器中电子膨胀阀的节流特性进行试验研究,结果表明:系统制热性能随阀开度的增大而先增大后减小,电子膨胀阀有最佳调节区间;制冷剂充注量和水流量均影响电子膨胀阀节流特性,使最佳调节区间发生偏离,充注量增大将降低电子膨胀阀调节精度,水流量增大需增大制冷剂流量与之匹配;当充注量在最佳值附近发生偏离时,可调节阀开度和水流量等条件进行修正,以使充注量返回最佳值。     

复合绝缘子微间隙大小对电场分布的影响

复合绝缘子因长久运行或工艺缺陷等原因可能存在微间隙,这种微间隙的存在使局部电场发生畸变,使微间隙内发生电离,进一步可能发展为局部放电。带电金具与芯棒、伞裙护套之间微间隙放电会直接腐蚀芯棒,老化、腐蚀伞裙护套,降低芯棒的机械性能,引起芯棒脆裂、掉线,从而造成重大停电事故。对复合绝缘子存在微间隙时伞裙电场进行初步探讨,结果表明微间隙的存在使间隙局部场强分布发生严重畸变,金具处最大场强变大,微间隙附近处伞裙以及微间隙内部场强随着间隙增大局部畸变变得严重,但是微间隙的存在与否,对伞裙整体上的电位、电场分布影响不甚明显。     

中间再热汽轮机调节系统响应特性的改善方法

通过对中间再热汽轮机调节系统的执行机械存在局部正反馈作用时的响应特性的研究，提出了一种采用液压反馈的改进系统 ，对两种系统的响应特性进行了对比分析。     

基于MATLAB的NCD工具箱在汽轮机调速系统中的应用研究

汽轮机调速系统是一个非线性系统,油动机以及电液转换器都含有非线性环节,然而现在汽轮机调节系统的控制策略仍停留在PID控制。使用MATLAB中的非线性优化模块(NCD模块),对控制系统中的PID参数进行优化设计,方法简单、结果精确,同时也避免了以往优化设计中复杂的计算和编程。仿真结果表明获得一组较好的PID参数,有效改善了汽轮机调节系统的性能。     

基于相关分析的汽轮机调节系统参数辨识的试验研究

通过现场试验对相关辨识应用于汽轮机调节系统的参数辨识进行了研究，结果表明机组并列运行时，利用同步器给定斜坡保持信号实现激励能够很好地实现系统的参数辨识，获得比较准确的系统和环节的时间常数与参数；证实了相关辨识应用于汽轮机调节系统参数辨识的可靠性和准确性，为系统的在线辨识和状态监测提供了可能。     

基于相关分析的汽轮机调节系统参数辨识研究

参数辨识是实现汽轮机的自适应控制和调节系统状态监测与故障诊断的重要手段之一。在简要介绍了相关辨识的基本原理之后,将其应用于汽轮机调节系统的参数辨识。数值仿真结果表明,相关辨识可以实现汽轮机调节系统的参数辨识,得到比较准确的系统组成环节的时间常数和参数。     

汽轮机功频控制机理的分析

根据自动控制理论和汽轮机热力系统的工艺流程,分析了汽轮机功频控制系统的控制机理,纠正了现有教材或资料中对汽轮机功频控制系统理解的不正确说法.指出汽轮机功频控制系统中的发电机有功功率信号是前馈信号,不是反馈信号;汽轮机调节级压力反馈控制实际上就是汽轮机功率反馈控制;汽轮机功频控制系统实际上就是前馈-反馈串级控制系统;一次调频回路实际上就是汽轮机功频控制系统的主回路.     

汽轮机液压调节系统与数字电液控制系统的分析比较

从工作原理、主要功能、静态和动态特性几个方面对汽轮机液压调节系统和数字电液控制系统进行了分析比较,说明了数字电液控制系统具有调节速度快、精度高,可在线修改速度变动率、可实现汽轮机自启停控制和阀门管理等特点。     

电站汽轮机调速器故障的处理

针对电站汽轮机组液压式调速系统投产多年来经常发生卡涩、甩负荷不稳定运行的问题,对汽轮机调速系统进行了综合治理和技术攻关,取得了成功的经验。     

基于电网稳定性分析的汽轮机调速系统建模试验研究

分析了电网稳定性分析对汽轮机调速系统模型参数的一些基本要求,在此基础上提出了进行汽轮机调速系统建模试验的思路及方法,并对目前进行现场参数测试过程中遇到的各种问题进行了简单介绍,同时也探讨了相应的解决办法。这为顺利完成现场参数测试,辨识系统模型参数,向电网稳定性分析提供高准确度的计算模型提供了思路。从大量汽轮机调速系统建模试验的情况来看,论及的方法是较为切实可行和可靠的。     

汽轮机调节阀阀杆卡涩故障仿真研究

给出了国产６００ＭＷ汽轮机调节系统调节阀阀杆的数学模型和物理模型,提出了卡涩故障下仿真的数值计算模型。并以此为基础,以国产６００ＭＷ机组为例,在各种工况下运行仿真,利用得到的仿真结果,分析了卡涩故障的危害性,并找出了卡涩故障的主要特征。