基于ANSYS的纯压电振子瞬态特性分析

基于ANSYS的电-结构耦合场,对矩形纯压电振子进行模态分析、谐响应分析和瞬态响应分析。通过模态分析和谐响应分析得到面内的一阶纵向振动和二阶弯曲振动的频率和振型以及两振型在振动方向上正交的理想频率;通过瞬态响应分析,得到在理想频率下各动力学参数随时间的变化曲线以及椭圆运动轨迹,得出振子从激振开始到振动达到平衡这一过程所经的时间和应力变化情况。该结果对超声波电动机性能和工作效率的提高有实际意义。     

双面激振矩形复合压电振子的有限元分析

基于Ansys的压电耦合场,对复合压电振子进行模态,谐响应分析。通过模态分析了解振子的动态力学特性,得到振子的固有频率和振型;通过谐响应分析得到振子在简谐激励下的稳态响应,并得到振幅对频率的变化曲线,实现了矩形复合式压电振子的电压加载分析并利用瞬态分析模拟了振子的椭圆运动轨迹,对双面激振和单面激振效果进行了对比,结果表明双面激振更具优势。     

军用密封电磁继电器整机振动特性仿真分析

通过模态与谐响应分析过程,建立了密封电磁继电器整机有限元模型,分析、验证了整机结构的传振路径.通过分析结构中关键位置的振动加速度响应曲线及触头接触力的响应曲线,确定了安装耳固定的最佳位置.同时,分析了整机重心位置对触头接触性能的影响.所得结论对于军用密封电磁继电器抗振性能的提高具有实用价值.     

基于谐响应的大型异步电机电磁振动分析

大型异步电机的电磁振动是电机振动的主要构成部分,对电机振动等级的评估需要进行准确的电磁振动分析,本文以一台10 kV兆瓦级大型异步电机为对象进行电磁振动分析。首先对完整的电机模型进行模态分析,求解固有频率及对应振型,并实验测量了电机实际运行时的固有频率;然后将电磁场二维有限元计算得到的径向电磁力作为载荷,对该电机进行谐响应分析,最后与实验测得的振动速率对比。结果表明,基于电机整机模型的模态分析和谐响应分析可以较为准确地分析大型异步电机电磁振动,能够为电机的优化设计或电磁振动抑制提供理论依据。     

伺服电机泵系统不同联接方式的噪声和振动研究

在伺服电机泵系统的噪声振动研究中,伺服电机和变量泵的联接方式对系统的噪声和振动产生较大的影响。针对高速度、高精度和低噪声之间的矛盾,提出了对电机和泵采用不同联接方式的改进设计。用当量扭振系统的理论对不同的三质量系统进行了分析。对扭振系统进行了仿真并进行了运行实验,实验表明,伺服联轴器联接的三质量系统有利于减少振动和噪声。     

水轮机流道压力脉动引起的厂房振动研究与评估

水轮机压力脉动是引起厂房振动的主要诱因之一。本文运用ANSYS有限元软件模拟了水轮机流道内压力脉动诱发的厂房振动问题,结合电站特点推荐振动控制值,对振动进行评估和分析,结果表明:采用将压力脉动时间历程曲线载荷施加在顶盖、蜗壳和尾水管内壁上,进行瞬态动力响应分析的方案在技术上是可行的;机组压力脉动引发的厂房下部基础振动响应幅值很小,完全满足标准规定的限值;在厂房的结构设计时,自振频率应避开水力激振频率,防止机组运行时引起较大的厂房振动。     

斜槽对永磁同步电机径向激振力波及振动的影响

以1台16极96槽表贴式永磁同步电机(PMSM)为研究对象,对定子直槽和斜槽情况下的径向气隙磁密和径向电磁激振力波进行有限元分析。对直槽和斜槽的空载振动进行谐响应分析,相关试验验证了仿真分析的正确性。分析结果表明:空载振动频率与激振力波频率为对应关系,通过斜槽可以有效降低低阶激振力波幅值,尤其是槽数阶次力波,有效地降低电机振动。     

交流接触器振动噪声性能的在线检测

介绍了由加速度传感器获得的交流接触器表面的振动信号,经过数据预处理、声辐射效率指数曲线和A计权曲线,可计算其远场噪声功率级,同时计算表面振动速度级。综合两个判据,采用测振法同时对交流接触器振动噪声性能进行在线检测。检测结果表明,除去不稳定样本点,远场噪声功率级精度在2 dB以内,即在强背景噪声下,测量系统能实现交流接触器振动噪声性能的在线检测。     

地下变电站结构振动与噪声相关性及预估方法

城镇地下或户内变电站的结构振动与噪声的传播与环境问题越来越受到广泛的关注。以220 kV朝阳门地下变电站及其耦连建筑作为测试研究对象，首先开展了不同测点振动与振源的传递函数及相干函数分析，开展了楼板振动与噪声的互谱函数及相干函数分析；其次开展了楼板振动与噪声的相关性分析及对应关系的曲线拟合；最后对变电站楼板振动在平面、立面内随距离衰减进行了分析与曲线拟合。分析研究得出：变电站内结构振动与噪声和变压器油箱振动的频谱特征相似程度很高，各测点振动信号主要来源于变压器。变电站及耦连建筑楼板测点振动与噪声的总体相关性系数达到了0.75，并通过线性曲线拟合得到了由楼板振级推算声级的预估公式。随着水平距离与竖向距离的增加，楼板振动都呈现非线性衰减特性，但距离增大到一定时候，衰减不再显著。此外，通过非线性曲线拟合得到了楼板振级随距离衰减的预估公式。     

基于面内模态的直线超声微电机研究

对矩形压电振子进行了研究,对其结构进行了改进,提出了一种直线超声微电机,介绍了其结构和工作原理,运用ANSYS有限元分析软件建立了压电振子的有限元模型,对压电振子进行了模态分析和谐响应分析,对压电振子的纵向和弯曲振动的面内模态的简并进行了分析。分析发现改进后的压电振子激振频率降低,频率点得到优化;同时,压电振子的振幅也明显变大。研究结果为纵弯面内复合模态的直线超声电机制作和实验研究提供了依据。     

基于多物理场耦合的感应电机噪声分析

感应电机的设计中,经常要对振动和噪声进行分析和评价。本文提出一种基于多物理场耦合的感应电机噪声分析和研究方法。将感应电机的电磁力通过谐响应分析与振动和噪声耦合起来,实现了对感应电机的振动和噪声的求解和计算。分析的结果与实测噪声验证吻合得非常好,证明了这种分析方法的准确性。     

鼠笼转子端部扭振特性研究及其对结构可靠性影响

针对变频器驱动下牵引电机受到谐波转矩的影响,分析了谐波转矩对铜条式鼠笼转子结构的作用机理。采用试验与仿真相结合的方法识别鼠笼转子端部特性。首先,通过模态分析,获取了鼠笼转子的模态参数;然后,建立了基于模态试验的转子等效有限元模型,分析了其在12倍频特征电磁激励下的静强度及谐响应。最后,基于导条振动测试平台,研究了鼠笼转子端部扭振特性,并对载荷放大效应进行了验证,为提升铜条式鼠笼转子端部结构的可靠性提供了一定的理论支撑。     

A method for sensorless on-line vibration monitoring of inductionmachines

This paper proposes a method for the sensorless online vibration monitoring of induction machines based on the relationship between the current harmonics in the machine and their related vibration harmonics. Initially, the vibration monitoring system records two baseline measurements of current and vibration with the machine operating under normal conditions. The baseline data is then evaluated to determine the critical frequencies to monitor online. Once these frequencies are determined, the baseline vibration measurement is simply used to scale the current harmonic signal to an estimated vibration level. Based on theoretical analysis, simulation results and the experimental results shown here, a linear relationship between the current harmonics and vibration level can be assumed. The results of two experiments on a three-phase 230 V 10 hp induction motor operating under no load are discussed and show the feasibility of this method for sensorless online vibration monitoring     

永磁振动发电机的输出功率分析及实验研究

针对多线圈的振动发电机,分析了其不同模块的不同联接方式对输出功率的影响,以及能够输出的最大功率。通过软件仿真分析了在正弦激励下,线圈串联和混联的输出电动势与最大输出功率,并在频率8 Hz、振幅8 mm的正弦激励下对样机进行了实验。对比实验与仿真结果,其数值近似,波形变化规律相同,根据该研究,可以合理选择振动发电机的联接方式,来提高振动发电机的机电转换效率。     

Towards the establishment of maximum PV generation limits due to power quality constraints

The solar irradiance dependent level of harmonic distortion due to PV generation is investigated through a combination of experimental and simulation studies. The expected growth of connection densities of PV systems in distribution networks coupled to the environmental conditions and in particular the fluctuations in solar irradiance can lead to undesirable variations of power and supply quality. In order to be able to predict the harmonic pollution due to PV generation, measurements of power quality indices were carried out at the output of a PV system for a period of 2 weeks. Then, a typical distribution system was modeled using the statistically obtained outcome of the measurements from the PV system. From the simulation of the chosen distribution system we obtained results for voltage distortion and categorized them based on solar irradiance levels. The procedure was then validated using the EN50160 analysis approach. The most extreme case, the high solar irradiance condition, was subsequently used for the simulation of different concentration scenarios, in order to assess the concentration limits set by power quality indices and the results are presented.     

汽轮发电机气隙偏心故障下的定子受力分析

本文对汽轮发电机气隙偏心故障前后的定子受力进行了理论分析、有限元仿真计算和力学响应验证。首先对气隙偏心故障前后的定子单位面积磁拉力进行了理论分析,得到了磁拉力的主要频率成分和激励特性;然后在电机有限元软件Ansoft中建立了正常及气隙偏心故障的汽轮发电机求解模型,计算得到了正常及故障下定子单位面积磁拉力的时域波形及频谱图;最后,将实验室SDF-9型故障模拟发电机上测取的气隙偏心故障下定子振动响应与磁拉力理论解析公式、有限元仿真数据进行了对比,结果基本一致。分析表明:正常情况及气隙偏心故障下发电机定子主要承受直流力和二倍频磁拉力,气隙偏心故障将使定子直流力与二倍频磁拉力均增大,偏心程度越大,幅值增长越明显,对应地,定子二倍频振动越剧烈。     

Blackman-Harris窗的插值FFT谐波分析与应用

快速傅里叶变换在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大的误差,无法得到准确的谐波参数。加窗插值快速傅里叶变换算法广泛用于电力系统谐波,可改善因非同步采样和非整数周期截断造成的频谱泄露,提高分析精度。文章分析了Blackman-Harris窗的频谱特性,提出了基于Blackman-Harris窗插值的分析算法,运用多项式拟合求出实用的插值修正公式。仿真结果表明,Blackman-Harris窗插值FFT方法设计实现灵活,抑制频谱泄露效果好。     

单桩式海洋风电装置风振数值分析和现场监测研究

为了研究大型单桩式海洋风电装置风振效应较为显著的原因,利用p-y曲线法考虑结构的桩土相互作用,理论分析了风-结构流固耦合的原理与特性,并通过ADINA软件建立了"风轮-机舱-塔架-基础"整机的数值模型,对风电装置整机结构的风致振动问题进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比。结果表明,数值模态分析与现场监测结果较为吻合,考虑流固耦合效应的风致风电机整机结构的动力响应数值分析与现场振动监测结果较为接近,且趋势一致。研究成果证明了文中提出的整机数值模型和数值风洞对风电机整机结构进行风振分析的可行性与可靠性,可为风电装置结构设计及振动控制仿真研究提供科学依据,为类似工程结构的风振分析提供借鉴。     

基于实测数据的电动汽车充电站电能质量分析方法

电能质量检测分析是研究电动汽车与电网互动的前提和基础.而现有工作大都没有采用真实的数据进行充电站电能质量评估研究,已有的实测数据研究中时间分析尺度多为分钟级,且缺乏对不同类型充电站进行差异特性对比分析.为此提出一种基于实测数据的电动汽车充电站电能质量分析方法.首先通过充电平台数据可视化,提取综合充电站和公交充电站的实际...