基于动态磁网络法大型感应电机阻抗参数及起动特性计算

为提高大型感应电机动态阻抗参数及起动特性计算的准确性及计算效率,构建了考虑电机转子转速变化引起气隙磁导变化的非线性动态磁网络模型。以一台6.5 MW大型感应电机为例,分析起动电流变化对电机内各处饱和程度的影响机理,在此基础上,根据磁力线路径及电机内饱和程度确定动态磁网络模型中的非线性磁导的计算方法。将动态磁网络模型与转子趋肤效应模型相结合,提出计及漏磁并考虑转子转速变化及饱和偏移现象的电机动态阻抗参数的计算方法。推导并建立基于转子多回路法的大型感应电机的动态数学模型,根据电机瞬态过程中的电磁耦合关系,确定动态数学模型与磁网络模型的动态耦合求解方法,提出大型电机瞬态过程中考虑电流、转速、饱和及趋肤程度变化的动态阻抗参数及起动特性的计算方法。通过与有限元计算结果及实验结果对比,验证了所提出计算方法的正确性。

基于新能源汽车教学交互系统在创新实践课程中的探索与实践

本文探讨了新能源汽车教学交互系统的设计与开发,以及其与创新实践课程的融合。该系统的设计包括需求分析、系统架构设计、开发与测试、教材整合、用户培训与支持等关键步骤。系统与创新实践课程的融合主要通过虚拟实验模拟、实时互动学习、实际案例分析和学习进度跟踪来实现。这种深度融合为学生提供了丰富的实际操作和互动学习机会,有助于他们在新能源汽车领域获得成功。评估与改进是系统与课程融合的持续过程,通过不断收集反馈并进行相应调整,系统和课程能够不断提高教育质量和学生的学习体验。

“电气工程创新实践课”教学体系构建研究

本文基于产教融合背景,探讨了“电气工程创新实践课”教学体系的构建与实施。通过课程内容的综合设计、实践性与创新教育的融合、师资力量的强化、实验设施和技术支持的提升以及与产业界的深度合作等五个关键步骤,构建了一门符合电气工程教育需求的课程。通过案例分析,本文展示了该教学体系在实际应用中的成功,并强调了产教融合模式在培养电气工程专业人才中的重要性。未来,这一模式有望进一步拓展,推动电气工程领域的创新和发展。

中型高压电动机暂态温度场分析及短时过载运行研究

针对中型高压感应电动机暂态温升难以准确计算的问题,以一台紧凑型中型高压感应电动机为例,采用电机内各物理场间强耦合与弱耦合相结合的多物理场三维动态耦合分析方法,对其暂态温升进行计算。根据电机内定、转子区域流-固耦合的特点,建立电机温度场与流体场的三维强耦合分析模型。利用电机动态数学模型、磁网络模型、集肤效应模型及流体网络模型对电机损耗、转速及入口流量等进行计算,并作为耦合边界条件实现与流-固耦合模型的瞬态弱耦合求解。模拟了电机起动过程中温度的变化过程,验证了研究方法的正确性。对短时工况不同负载条件下电机的温升进行计算,获取负载条件对电机温升的影响规律,为电机的短时过载运行提供依据。研究内容为中型高压电动机暂态温升的计算及保障电机多工况的安全运行提供了参考。

YJKK系列中型高压电动机绕组温升的工程计算方法

针对YJKK系列箱式紧凑型中型高压电机起动温升在工程中难以准确计算的问题,对电机起动时绕组的发热和散热过程进行分析,从工程实用的角度出发,建立了相互关联的电机通风网络模型和发热散热计算模型,对电机发热和散热情况进行计算。以时间为步长,根据在每个时间段内电机的生热量和散热量来计算电机绕组温升。用所建立的模型对YJKK500-4,2500kW电机带不同负载时绕组的温升进行计算,仿真结果与实验结果吻合,满足工程中实用要求。

紧凑型高压电机起动特性及阻抗的电磁耦合计算

针对紧凑型高压感应电机动态阻抗及起动特性不易通过实验测取的问题,对电机起动过程中的起动特性、饱和效应与趋肤效应之间的相互影响关系进行分析,根据电机具体结构,对现有模型和算法进行改进,并从实用角度出发,建立相互耦合的电机磁网络模型、分层法模型和动态数学模型。对耦合模型进行求解,实现了整个起动过程电机动态参数的计算。分析了阻抗变化对电机起动特性的影响。用有限元法和实测法验证了计算模型的准确性,可实现电机的系列化计算。

基于MOOC的PLC课程混合教学模式研究

以PLC电气控制与组态设计课程为研究对象,自主建设的MOOC为平台,充分利用了MOOC教学和线下教学的优势,开展了线上线下混合教学研究.混合教学模式实现了以学生为中心的教与学,激发了学生的学习兴趣,有助于培养学生的创新能力、自主学习能力及解决工程实际问题的能力,提高了课程目标的达成度,符合工程教育认证的理念和要求.

三相感应电动机的教学辅助系统设计

以三相感应电动机电磁设计的课程教学为研究对象,通过图形用户界面设计了一款集电机设计和课程教学演示功能于一体的人机交互教学辅助系统。给出了该系统的设计思路、基本功能。将抽象概念以图形方式演示,加深学生对感应电动机设计过程的理解,提高教学质量。

SF_6高压断路器智能化操动机构的研究与优化

针对传统的SF6高压断路器零部件多、传动机构复杂、不便于实时控制的问题,结合电力电子技术和电机设计的概念提出一种基于永磁无刷直流电机驱动断路器的方法。根据高压断路器对操动机构的性能需求,确定电机主要参数,给出电机瞬态仿真波形。分析起动过程中电机转角与电机转矩的波形曲线,得到永磁无刷直流电机驱动机构的最优控制策略。对三相机械联动分闸与合闸进行现场数据采集,并对开合同期性进行了验证。实验波形的计算结果表明:永磁无刷直流电机驱动的操动机构可根据预先设定的操作特性曲线实现对SF6高压断路器的操作,能够满足SF6高压断路器操作的要求。

YKK系列中型高压电机起动特性的计算

为了准确计算YKK系列中型高压电机的起动特性和起动时间以确定电机起动过程对电机本身和电网产生的影响,在M-T坐标系下建立了三相感应电动机的动态数学模型,并对电机起动特性的计算方法进行了改进。结合电机所带实际负载数据,对新型YKK系列电机的起动特性和起动时间进行了计算,分析了降压起动对电机产生的影响。计算结果表明:得到的动态特性曲线与用稳态计算方法所得到的特性曲线相比,在某些区段存在明显不同,分析可知动态特性曲线更符合实际情况。计算结果为设计和改进YKK系列中型高压电机及确定其起动方式提供了更准确的参考依据。

箱式YJKK紧凑型中型高压电动机全域流体预测

针对YJKK系列紧凑型中型高压电动机混流通风系统内流体流动不对称的特点,以YJKK500—4,2 500 kW电动机为例,建立冷却器以及内风路通风系统全域三维流场物理模型与数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件。在对流体场计算的基础上,给出了风扇压力随流量变化的曲线,分析通风槽钢位置对流体性能的影响,提出对冷系统的改进意见。流体计算结果符合实际运行情况,证明了电机内部流体全域建模的可行性。

顶部间隙对对旋轴流风机性能影响

为了研究分析顶部间隙对旋风机内部三维流场和性能参数的影响,分别对2.5%、3.0%、3.5%、4.0%四种顶部间隙建立从集流器入口到扩散器出口的三维全流道作为计算域,采用SIMPLE算法和RNG湍流模型,通过专业流体计算软件Fluent求解三维Navier-stokes方程,对三维全流场进行数值模拟.结果得出顶部间隙产生的泄漏流在二级叶轮间隙处泄漏相比于一级叶轮处更加恶劣,其影响范围也有所扩大,顶部间隙对对旋风机效率和全压的影响程度比单叶轮风机更加严重.因此,考虑到制造水平和转子振动的限制,合理地设计顶部间隙,不仅可以改善风机性能,而且可以避免叶片与机壳接触发生故障,造成意外事故.

磁网络算法在中型高压电机起动性能分析中的应用

为提高中型高压电机起动性能的计算精度,建立了考虑轭部饱和及磁性槽楔对起动漏抗影响的等效磁网络数学模型,给出了用磁化曲线计算电机饱和效应漏磁通的计算方法,并以实验样机计算了异步电机的起动性能。结果表明,计算数据与实测数据误差很小,有效提高了中型高压电机的起动性能计算精度。

S1工作制异步电机在S2工作制下的运行特性

为了研究S1工作制异步电机在S2工作制中的运行特性,对一台S1工作制、Y2-315S-4笼型异步电机损耗和温度场进行计算。采用有限元法,计算分析了电机在额定负载以及1.1、1.2、1.3、1.4、1.5倍负载下的损耗。建立三维瞬态温度场模型,对S1工作制电机在额定负载下的温度场进行计算,并以最大温升作为温升标准,分别对其他5种负载下电机温升达到温升标准时所用的时间进行计算,得出S1工作制电机运行在S2工作制时不同负载下所允许的运行时间,以及S2工作制中电机运行时间和运行容量的关系和最短再运行时间,为制定不同运行容量时电机的运行时间提供理论依据。

双转子环形绕组感应电动机设计

针对环形绕组感应电动机绕组材料利用率低导致电动机的效率和功率因数偏低的问题,提出了一种双转子环形绕组感应电动机(DRRWIM)的设计.首先分析了DRRWIM的结构、磁路和电路特点,根据分析结果提出一种电动机设计方法.通过该设计方法确定了电动机的基本尺寸,再利用三维有限元仿真分析方法对电动机的电磁性能进行仿真计算.最后根据得到的性能数据与同功率同极数的Y型传统感应电动机进行对比.结果表明,仿真计算验证了DRRWIM设计方法的准确性,电动机的对比证明DRRWIM更加高效节能.

考虑铁心片间短路故障的均匀化建模方法

铁心叠片绝缘故障导致片间短路问题,一直是影响大型高压电机安全稳定运行故障之一。现行复杂叠片短路故障模拟计算方法,未能充分考虑频率和磁通对垂直于冲片轧制方向集肤深度影响,同时存在因叠片网格剖分计算量大而不利于工程应用。提出一种针对片间故障的快速模拟方法,采用宏观结构等效电导率与磁导率的均匀连续体代替实际叠片,构建片间故障的快速模拟模型。使用T,ψ-ψ方程的三维涡流场对片间绝缘区域进行计算,并将实际叠片模型与均匀化模型的仿真结果对比。最后以大型高压电机YR630-12/1430的铁心为例,进行片间故障电流的检测实验。结果表明,有限元仿真结果与实验结果相近,该模型可以快速且有效仿真实际片间故障,满足工程需求。

虚拟仿真实验在电气工程专业应用探究——以潜油电动机实验为例

电气工程专业中许多实验由于危险性高、设备昂贵,通过在线方式无法达到认识相关设备结构、系统组成、工作原理、运行方式等教学要求,学生的实践能力不能得到有效培养。为弥补原有教学的不足,以潜油电动机实验为例,详细介绍了虚拟仿真实验在电气工程专业的应用。利用虚拟仿真技术将教学重点、难点融入虚拟场景,构建与生产现场一致的实验场景,将典型运行操作任务转化为实验任务,解决理论教学、实验教学、生产实习和仿真实习等相关教学实践难题。通过基础性操作、综合性操作、复杂性操作,循序渐进地提升学生的实践能力。

面向工程教育的“电力系统过电压”教学改革

工程教育专业认证有助于高等工程教育质量的提升。以学生为中心,以学生学习产出为导向,分析工程教育专业认证背景下“电力系统过电压”课程教学现状,并从教学内容多元化、多种教学方式融合、注重微课题研究、加强仿真软件的应用等方面提出“电力系统过电压”教学改革的策略,旨在丰富课程教学内容,激发学生学习兴趣,锻炼学生的创新意识,培养学生解决复杂工程问题的能力,从而满足工程教育的要求。

空载输电线路的工频过电压仿真软件设计

本文以空载输电线路的工频过电压为研究对象,建立了在任意位置连接并联电抗器情况下的等效电路模型,获得了沿线电压表达式。在GUI基础上,设计了工频过电压仿真软件。分别介绍了该软件的交互式界面、基本功能和仿真实例。对空载输电线路的工频过电压进行了分析和演示,加深学生对工频过电压的理解和认识,增强学生的实践能力,对电力系统类教学改革具有一定的参考意义。