涡流接近开关结构和电磁参数的影响

研究构成涡流接近开关的结构性参数与它的电磁参数之间的相互影响特性,归纳了影响该传感器性能和灵敏度的重要因素.将涡流接近开关充当测量齿轮线速度的测速计,在固定齿轮间隔尺寸时,以探测间隙和齿宽参数为例,分析由于这些结构参数的变化而对接近开关电磁特性的影响.利用最小二乘法对获得的接近开关输出波形频率与齿轮线速度的试验曲线进行曲线拟合,得到它们的拟合直线.实验和仿真研究与试验分析均说明,本文有关分析涡流接近开关的结构参数和电磁参数相互影响特性的方法和结论,对于快速设计或者选择具有合理结构和最优电磁参数的涡流接近开关,具有参考价值.     

高精度永磁同步直线电动机Matlab仿真

利用Matlab/Simulink建立了永磁同步直线电动机的模型,采用磁场定向矢量控制方法构建电机精确定位的仿真系统,给出了仿真结果和分析.     

基于DSP矢量控制中检测反馈电流新方法

在三相电机的矢量控制中,反馈电流的值是由电流传感器(TA)直接检测得到的,这就要求至少使用2个电流传感器。提出利用数字信号处理器(DSP)的实时计算功能,采用1个电阻测量3个反馈电流的方法。但是,在空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术中,当PWM频率很高时,硬件限制了反馈电流的采样。因此,提出通过扩大PWM的周期解决硬件限制问题,即扩大法。但该方法降低了PWM的输出频率,从而影响电机的控制。又提出另一种改进的方法,即补偿法,该方法在不改变PWM周期的条件下,通过补偿主控周期中的一个PWM周期内用于电流采样的开关变化间隙时间,解决了硬件限制问题。给出了电流采样的硬件电路和补偿法程序流程图,在功率400 W的异步电机做实验结果表明,补偿法比扩大法的应用范围更大、效率更高。     

整流充电发电机组励磁系统

针对向蓄电池充电的斯特林发电机组,提出了以Buck电路作为励磁功率放大器,采用转速外环、励磁机励磁电流内环的励磁控制系统,通过励磁调节实现发电机组输入、输出功率平衡,实现了发电机组在恒速条件下,采用不同功率向蓄电池充电的功能。根据同步发电机端口电压频率和转速的同步关系,通过测量交流电压频率以计算发电机组转速,并采用预励磁措施解决了低速时交流端口电压过低而难以进行测速的问题。该测速方法省去测速齿轮盘或光电编码器,既节约了成本又减小了发电机组的轴长。发电机组稳态和动态试验表明,设计的励磁控制系统具有优良的稳态调速特性和较好的动态调节性能。     

大容量双六相储能电机系统建模与仿真

大容量双六相储能电机不仅结构复杂,而且工作过程是个暂态过程,难以采用传统解析分析方法进行详细研究。简述了该电机电枢绕组区别与传统十二相电机的布置特点,建立其dq0坐标系的数学模型,进而阐述了电机内部多相绕组之间复杂的电磁耦合关系,采用梯形迭代算法建立其数值仿真模型,并简要说明了励磁控制模型框图,再通过转速同步算法将现有的励磁机模型的转速同步,在PSCAD/EMTDC中构建了较完整的双六相储能电机系统仿真模型。仿真模拟了变流器工作于恒占空比模式的能量释放过程,仿真结果与实验数据吻合,确认了所建模型和算法的正确性。     

电磁轨道发射装置时变电感梯度建模与分析

电感梯度是电磁轨道发射装置的重要参数,对于推力及发射效率有着重要影响。现有文献对电感梯度的研究主要存在两点不足:一是常规的解析计算方法在考虑导轨尺寸对电感梯度的影响时,未考虑电流扩散的影响,因而无法描述其动态特性;二是有限元方法能够对电流扩散的影响加以分析,但计算效率较低。为此,该文基于趋肤深度和磁能等效原则提出一种综合考虑导轨尺寸和电流扩散影响的电感梯度解析计算方法,采用所提方法与参考文献的计算结果进行了对比,呈现出较好的一致性。该方法能够为电磁轨道发射装置的优化设计和性能分析提供行之有效的理论指导。     

基于参数自回归算法的核电厂关键设备早期预警方法研究

本研究设计并开发了一种基于参数自回归算法的用于核电厂关键设备早期预警的方法,该方法创新性地引入了基于多维度时序数据的参数自回归算法,对设备正常运行状态下的参数进行估计,并通过与实测值分析比较来提取残差特征,从而实现了基于动态阈值的设备状态监测机制。此外,结合设备机理,本研究提出并采用了测点重要度的关键概念,通过对设备核心部件拆分建模,实现了对设备运行状态的识别、异常征兆的早期预警、故障部件的确定和相关报警事件的生成。本研究在AP1000核电机组的核心设备——反应堆冷却剂泵（简称主泵）上对设计开发的方法进行了测试验证,通过对主泵实际运行数据和异常事件的相关数据分析,结果表明,与现有设备状态监测方法相比,新建立的关键设备早期预警方法可以在早期发现相关设备的异常征兆,进行预警,并给出关键信息协助工程师进行故障的分析和定位,从而显著缩短了故障诊断和排故的时间,同时极大降低了关键设备监测的人力投入。      

双九相储能电机带整流负载系统降阶等效平均模型研究

双九相储能电机是一种新型多相同步发电机,主发电机数学方程高达21阶。电机经整流器向负载放电时,电机转速、输出电压与电流不断变化,电机机械动态与电磁暂态强耦合,难以用解析方法进行分析。该文首先推导了双九相主发电机降阶等效三相电机数学模型,简化了双九相主发电机模型的复杂程度;其次,由于旋转整流器、整流器交流侧与直流侧高次谐波对系统有功功率传递和系统动态过程影响较小,忽略高次谐波,考虑交流侧基波和直流侧平均值作用的基础上推导了系统平均模型,进一步简化系统模型,提高系统仿真效率。在Matlab/Simulink仿真环境中建立双九相储能电机带整流负载系统的降阶等效平均模型,仿真结果验证了该模型的正确性与有效性。     

身管外壳对电磁轨道发射装置发射性能影响分析

电枢在发射过程中,瞬时变化的导轨电流会在金属身管外壳上感应出巨大的涡流,身管涡流会产生额外的损耗,同时外壳涡流的去磁效应会改变电枢、导轨等器部件的应力分布从而影响装置发射性能。该文建立了电磁轨道发射装置的数学模型,并针对整体式、上下分断式以及叠压式三种外壳结构有限元模型进行了电磁场-结构场联合仿真,获得了发射装置电磁参数和各部件应力分布。有限元电磁仿真结果表明,叠压式外壳结构外壳涡流最小、电感梯度最大、器部件应力最大,整体式外壳结构外壳涡流最大、电感梯度最小、器部件应力最小。全系统电气仿真和对比试验证明,在满足外壳支持强度和装置各部件应力条件下,选用高磁导率、低电导率的材料并设计抑制涡流的身管外壳结构,有利于提高发射装置电枢出口速度和系统效率,从而获得优良的发射性能。     

三相四线制二极管整流桥的动态平均值模型

根据三相四线制发电机整流桥系统的等效电路,应用状态空间平均法推导了四线制二极管整流桥在连续导通模式下的动态平均值模型,给出了换相角的解析表达式.分别应用整流桥的开关模型在Matlab/Simulink软件环境中对平均值模型进行了仿真验证,并应用发电机三相四线制二极管整流桥负载系统对平均值模型进行了实验验证.仿真与实验结果表明,文中的平均值模型能够描述整流桥的主要稳态和瞬态特征,相应直流电压的误差较小,从而验证了模型的有效性.文中给出的平均值模型可以用于此类发电机(变压器)整流桥系统的建模、阻抗特性分析及小扰动下稳定性分析.