垂直轴风力发电机轴向被动磁轴承设计与分析

为了消除传统支承形式存在的机械摩擦磨损,降低起动风速,减少维护费用以及延长使用寿命。采用轴向被动磁轴承作为小型风力发电机转子系统的轴向支承结构,在介绍轴向被动磁轴承结构与工作原理基础上,采用磁荷法推导了轴向磁力数学模型,并对其主要参数进行了设计与分析,最后利用Ansoft有限元软件,对其数学模型和参数设计结果进行了验证。理论研究与试验表明,轴向被动磁轴承参数设计合理,轴向承载力满足设计要求,对研制高性能低成本小型磁悬浮风力发电机具有参考和应用价值。     

轴向磁轴承参数设计与性能分析

介绍了无轴承电机轴向单自由度主动磁轴承结构和工作原理,阐述了其悬浮力产生原理,导出了轴向悬浮力方程,对轴向主动磁轴承进行了参数设计并给出了计算方法。利用Matlab软件对轴向悬浮力非线性特性进行了分析,给出了仿真图;利用有限元分析软件Ansoft建立了试验样机模型,采用三维有限元法对试验样机的结构和磁路进行了仿真分析,并进行三维有限元参数化分析得到了轴向力/电流关系曲线。理论研究和有限元分析结果表明:轴向悬浮力具有较好的线性和对称性,有利于控制器及功放电路的简化与设计;轴向磁轴承结构和参数设计合理,所设计的样机能够满足性能要求。     

风扇磨直吹式制粉系统设计参数确定

针对风扇磨直吹式制粉系统干燥剂介质的选择、组成和主要设计参数,对磨煤机出口含氧量、出口温度、煤粉水分、煤粉细度、系统漏风系数、磨煤机出口一次风速进行详细分析。风扇磨制粉干燥介质的组成采用二介质或三介质,磨煤机制粉系统计算应满足:磨煤机出口O2体积份额不大于12%、磨煤机出口温度t2为150℃、煤粉细度R90为45%、系统漏风系数取0.3、磨煤机出口一次风速取为17~19 m/s。     

轴向磁通轮毂电机电磁力波灵敏度分析和优化

对于轴向磁通电机,轴向电磁力波是其主要的噪声源。以轴向磁通轮毂电机为研究对象,建立有限元参数化模型,应用该模型,采用永磁体厚度、气隙长度、永磁体倒角长度、槽口宽度、定子齿开孔半径5个结构参数设计正交试验,并进行轴向电磁力波的结构参数灵敏度分析。基于正交试验的结果,通过BP神经网络分别建立了5个结构参数与主要轴向电磁力波幅值和平均转矩之间的数学模型,进而以降低主要轴向电磁力波幅值和提高平均转矩为优化目标,采用多目标遗传算法对电机的结构参数进行优化。有限元计算结果显示,优化后的结构参数组合不仅可以有效降低电机的电磁噪声,而且改善了电机的输出性能。     

西门子汽轮发电机多级风扇轴向间距研究

运用三维粘性流动计算软件对一台西门子1000MW发电机多级轴流冷却风扇进行了数值模拟计算。针对3种不同动静叶轴向间距,重点分析了轴向间距的变化对风扇性能的影响。结果表明,在额定流量附近随着动静叶排轴向间距减少,动静叶片间距对风扇的效率和压升影响不大;并且随着轴向间距的减少风扇的效率和压升稍有提高。因此,适当改变风扇动静叶排轴向间距并不会影响风扇压升和效率,从而可减小多级风扇的轴向尺寸,以方便大型发电机结构布置。     

风扇叶片的气动设计研究

风扇叶片是决定风扇性能的主要部件,本文采用我司的风扇风叶开发系统进行翼型参数分析,得出风扇叶片设计关键控制的几何参数,再用空气动力学原理和最佳气动布局思想和方法对风叶的几何设计参数进行综合分析与优化改进设计。确定优化方案后,制作样机,进行性能检测验证和改进提高,确保风扇性能达到最佳。     

基于电流断路法的空冷型燃料电池阻抗谱实验分析

空冷型质子交换燃料电池具有冷启动速度快、效率高的优点,因此被广泛应用于中小功率燃料电池的设计中。空冷型质子交换膜燃料电池结构简单,其附属风扇既负责供氧又负责散热,因此风扇风速对燃料电池性能有较大影响。利用简化的Randles等效电路模型和电流断路法测出了不同风速下燃料电池的阻抗谱,并对实验结果进行了分析和讨论。该方法对比传统方法时效性更好,可以测量瞬时阻抗谱,测量所需时间短,并且不需要昂贵的设备。最终的实验结果表明,风速过高会导致交换膜水淹,另一方面风速过低会导致供氧不足,因此合适的风速使燃料电池性能更好。     

冷凝式消雾节水冷却塔消雾节水性能试验研究

冷凝式消雾节水冷却塔近年来在中国开始应用。为获得冷凝式消雾节水冷却塔的消雾节水性能,对某设计循环水量为4 000 m³/h的冷凝式消雾节水冷却塔的出塔空气参数及节水率进行了试验研究。在循环水流量接近设计值时,冬季消雾模式开启工况下,试验得到了出塔空气干、湿球温度及风速分布。试验结果表明：冷凝式消雾节水冷却塔出口,靠近风筒壁面的空气流速要高于塔中心处的空气流速;出塔空气参数经加权平均后相对湿度为64.2%,出塔空气的羽雾稀释曲线始终处于不饱和区,不易形成雾气团;在试验工况下该冷却塔的冷凝回收水量为11.357 m³/h,蒸发损失水量为45.440 m³/h,节水率为25%。     

褐煤风扇磨制粉系统参数的选取

本文是在总结国内几个褐煤电厂风扇磨制粉系统设计、运行和试验的基础上,通过分析研究后,提出了选取褐煤风扇磨制粉系统的煤粉水分、磨煤机出口温度、一二次风百分比、制粉系统漏风系数、制粉系统散热损失等参数;可供设计、运行中参考。     

后倾风扇与径向风扇的对比试验

后倾风扇与径向风扇同属离心式风扇,是电机通风系统普遍采用的风压元件,其性能的优劣直接影响电机的性能。理论上,在满足压头要求时,后倾风扇比径向风扇性能优越。但实际应用中,后倾风扇的参数需由试验确定。据了解,国外制造电机的厂家主要通过模型试验或真机试验确定风扇的参