超导发电机转子模态分析

应用ANSYS分别对某超导发电机内转子、外转子和转子整体进行模态分析.考虑内转子中挠性支撑结构,将外转子轴承约束简化为弹性约束.考虑该弹性约束刚度的影响,获得内、外转子的前10阶固有频率和振型图;针对双层转子结构整体,对比分析结构中内、外转子的振动形式,获得转子的固有振动特性.     

浅析卧式水轮发电机组转子动平衡试验方法

引起水轮发电机组振动的原因是多方面的,而转子质量不平衡所产生的不平衡力是引起机组振动的主要原因之一。转子动平衡试验就是通过在对应的位置配加重块,从而抵消不平衡力,达到减小振动的目的。文章以A电站为例,通过三元平衡法找出转子质量的不平衡点,通过加载平衡块,使其振动值符合国家标准的有关规定。     

Nonlinear centrifugal effects on a prestressed laminated rotor

Electrical rotors are usually used in rotating machinery such as in ship engine pods. Designing such rotors in bending requires careful modeling of a laminated stack prestressed by tie rods. Theoretically, steel sheets, varnish layers and prestressing make it difficult to homogenize the constitutive properties of a stack both at rest and under operating conditions. Moreover, it is noteworthy that tie rods subjected to centrifugal forces bend until reaching annular clearance. Their nonlinear bending tends to increase their stiffening effects and the axial lamination load, therefore it affects the homogenized constitutive properties of a stack modeled with Timoshenko beams. By combining a fixed-point algorithm and penalty method at each speed of rotation, it is possible to plot the Campbell diagram and unbalance responses by considering updated properties and the axial load of the tie rods generated by centrifugal effects. An industrial application is used to show that centrifugal effects have a slight influence on rotor dynamics.     

超导转子旋转轴位置测量的影响因素分析

介绍了一种用于低温装置中超导球形转子旋转轴线位置测量的反射式强度调制(R IM)型光纤传感器。在转子端面刻划矩形漫反射图形,利用该刻线图形对反射光的强度调制来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。用M atlab软件进行了仿真,由输出波形分析了转子刻线精度和光斑大小对光纤传感器信号拾取的影响。仿真结果为光纤传感器的设计提供了依据,对传感器在实际应用中提高信号拾取的精度具有参考价值。     

基于改进粒子群优化算法的外转子永磁同步电机的多目标优化设计

为降低外转子永磁同步电机(ERPMSM) 作为皮带输送机驱动电机时的永磁体成本并提高电机性能,提出基于响应面法(RSM)和改进多目标粒子群优化(IMOPSO)算法的优化设计方法。在建立电机基本结构的基础上,将永磁体尺寸、气隙长度、槽口宽度等作为优化参数,将永磁体成本、输出转矩、转矩脉动等作为优化目标。通过参数灵敏度分析筛选出显著参数,基于RSM结合有限元仿真建立样本空间,并拟合出优化目标和优化参数的函数关系,通过IMOPSO寻优。最后对比优化前后的方案结果,所提多目标优化算法准确可靠且具有更好的收敛性和多样性,能够在降低永磁体成本的同时优化电机的性能。     

一种基于双馈风机锁相环动态响应的风-火协同调频策略

针对风电机组参与系统频率调整与传统同步机电源相互配合的问题,通过合理设置双馈风电机组锁相环控制参数使其具有与传统同步机电源相似的惯量响应能力,进而分析风电机组惯量响应与同步机一次调频之间的相互影响,在此基础上提出风电机组主导的风-火协同调频控制策略。本策略的优点在于能减弱风电机组惯量响应过程中对于同步发电机组一次调频出力的抑制作用,加快同步发电机调频响应速率,进一步优化系统频率。最后在EMTDC/PSCAD中搭建时域仿真系统,验证了所提出理论分析的正确性与控制策略的有效性。     

航空高速起发电机转子永磁体预应力设计

航空高速起发电机在可靠性方面要求高,对于带护套的表贴式高速永磁起发电机,永磁体预应力是通过在永磁体表面过盈压装非导磁合金护套实现,因此转子结构设计时需要合理的预应力设计。本文建立一种温度补偿的航空高速起发电机转子永磁体预应力设计仿真模型。以一台最高转速55000r/min的无人机用表贴式起发电机为例,分析过盈量对永磁体静态预应力的影响,在此基础上,计算并总结转子各部分动态应力随电机转速、温度、永磁体分段等因素的变化规律,为同类型电机设计提供参考。最后对一台起动功率20kW、额定发电功率4kW、最高转速55000r/min的高速起发电机进行实验验证,证明计算结果的有效性。     

无人直升机尾桨轴承超声信号故障映射模型

无人直升机被广泛应用于军事民用领域中执行高危任务,对其进行健康维护具有重要意义。尾桨轴承是无人直升机尾桨的关键零件,关系到无人直升机的平衡与航向控制。传统基于振动信号的监测诊断方法易受环境噪音干扰,诊断算法也易受噪声混叠影响。为解决以上问题,提出了一种基于超声信号的无人机尾桨轴承故障映射模型。首先,采集轴承不同故障状态下的超声信号。然后,利用自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)算法将信号分解,对分解后的信号分量计算各类熵值并融合构造特征向量。最后,将特征向量输送到基于粒子群优化算法的最小二乘支持向量机中建立特征向量与故障类型的映射模型,实现故障诊断。该方法在超声信号下对尾桨轴承早期故障诊断具有有效性和敏感性。     

异步电机低速电制动控制

阐述了异步电机电制动的控制策略;分析实际应用中低速电制动转矩出现偏差的原因,并通过MATLAB绘制出当定向角度出现偏差时给定转矩与实际转矩在三维空间中的比例关系。为解决低速电制动时由于转子磁场定向偏差引起电机转矩不准的问题,采用基于无功功率模型的转子时间常数自适应控制进行校正。试验结果表明该控制策略可以实现校正转子磁场定向偏差的功能,具有良好的动态性能,可以满足地铁列车的性能要求。     

同性极式感应子电机有限元分析及试验研究

同性极式感应子电机具有无刷励磁和结构简单等特点,在飞轮储能、脉冲功率电源等领域有着广阔的应用前景。首先给出同性极式感应子电机的拓扑结构和运行原理。采用有限元法分析了矩形槽、弧形槽和正弦形槽转子对电机气隙磁密、反电动势和转矩等电磁性能的影响,研究不同槽形的转子在高速旋转下的应力分布规律。然后,综合考虑电磁和机械特性,选择弧形槽转子结构的感应子电机作为对象,对其性能进行分析。最后,对一台感应子电机样机进行试验测试,验证了相关分析的合理性。研究结果表明：同性极式感应子电机采用正弦形槽转子虽能获得较为正弦的气隙磁密,但在相同槽深条件下其基波分量比矩形槽和弧形槽约少了25.2%和24.3%,并且输出转矩较低。此外,矩形槽和正弦形槽都出现了明显的应力集中,分别位于转子凸极根部和槽表面,而采用弧形槽具有更均匀的应力分布。