孙玉田书法作品

孙玉田，男，1944年7月生于津，现任天津市硬笔书法协会主席、中国硬笔书法协会主席团委员兼少儿书法部主任、天津市书法协会名誉理事、天津市语言文字培训测试中心高级顾问。

变速抽水蓄能电机在发电工况不同转速下磁场和损耗研究

本文对变速抽水蓄能发电电动机的电压方程、磁链方程、电磁转矩方程和运动方程进行了推导,并建立了10MW变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场的数学方程和物理模型,对变速抽水蓄能发电电动机的电磁场数学方程进行了计算,得到了变速抽水蓄能电机在发电机工况下超同步速时定子电压和定子电流的波形,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下不同转速时磁密的分布规律,研究了不同转速下定子铁芯损耗和转子铁芯损耗占总铁芯损耗比例的变化规律。搭建了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机试验测试平台,通过试验测试得到的结果与计算结果较为接近。

大型可变速发电电动机定转子绕组端部电动力仿真分析

大型可变速发电电动机定转子绕组端部结构复杂,当电机出现突然短路等故障工况时,会在定转子端部绕组上产生强大的冲击电流,以致在绕组线棒上产生很大的电磁力。若线棒端部绑扎不牢,可能会引起线棒位移或变形,甚至出现绝缘损坏等故障。本文对一台414MW可变速发电电动机的定转子绕组端部电动力进行了仿真分析,首先建立可变速发电电动机三维端部磁场的有限元仿真模型;然后计算得到可变速发电电动机在额定发电工况下发生两相突然短路、三相突然短路时的定转子电流,并将其作为有限元仿真的求解输入源;最后仿真计算可变速发电电动机定转子绕组端部电动力,并获得定转子绕组端部电动力在短路故障工况下的分布规律。

双馈抽水蓄能机组中双向DC/DC变换器研究

为解决双馈抽水蓄能电机低电压穿越的问题,加入双向DC/DC与超级电容保护支路,其中双向DC/DC变换器采用两相交错式双向半桥拓扑结构。本文采用软开关技术有效解决变换器中开关损耗高的问题,对变换器在Buck和Boost模式下分别进行软开关技术分析。在MATLAB中搭建DC/DC效率模块、瞬态响应调整模块、工作范围模块和硬件电路模型,采用双电流内环和电压外环的控制方式。仿真结果表明在软开关的作用下,开关管实现了零电压导通和零电压关断,有效降低了开关损耗,提高大功率电力电子设备利用效率,具有一定的实用性和研究价值。

大容量飞轮储能永磁电机控制策略研究

本文研究了飞轮储能系统在两种常用场景下的拓扑结构和控制策略,在电网调频、新能源电站并网的场景下,永磁电机输出交流电压经整流后输出直流电压,再通过逆变器连接电网将电能馈给电网。在轨道交通、大功率不间断电源等场景下,永磁电机输出交流电压经整流后输出直流电压连接直流负载。本文重点研究了飞轮储能系统在连接电网和连接直流负载两种应用场景下的充电和放电控制策略,为了实现飞轮储能大功率长时间放电,本文对一台1MW飞轮储能用永磁同步电机进行了研究,以满足永磁电机恒功率1MW放电3min的技术需求。最后搭建了两种应用场景下的暂态仿真模型,分别仿真了连接电网应用场景下充电和放电过程,连接直流负载应用场景下放电过程。验证了大容量飞轮储能用永磁同步发电电动机控制策略研究成果的正确性。

可变速抽水蓄能发电电动机功率特性分析

如今,可变速抽水蓄能技术已成为一种新趋势,为电力系统的脱碳提供更好的支持。本文旨在研究大型可变速抽水蓄能发电电动机的功率特性,通过最大转子电流限制、最大定子电流限制、最大转子电压限制和静态稳定极限可以绘制可变速电机的功率圆图,用于规定可变速电机的安全稳定运行范围,可直观得到所设计电机的滞相和进相运行能力并评估转子设计功率。本文详细推导出了功率特性分析数学模型,并对一台300 MW大型可变速样机进行了功率特性分析,提出了定、转子功率圆图绘制方法,绘制了其功率圆图,并对其静态稳定性进行了详细分析。

高效无动力布粮技术在现代筒仓存储中的应用探索

随着现代农业的快速发展,粮食存储技术也在不断进步。传统的布粮方式已经不能满足现代化粮食存储的需求。本文探讨了高效无动力布粮技术在现代筒仓存储中的应用,通过试验和数据分析,证明了该技术能够有效提高粮食存储效率,降低存储损耗,为粮食安全提供保障。

电机动态有限元法中的运动问题

在旋转电机磁场的数值分析中，解决定、转子的相对运动问题是十分重要的。本文提出了对定、转子采用两种坐标系，并用边界条件处理两者接口的方法。这种方法简单通用。

二维开域电磁场的一般解法

针对开域空间磁场计算问题，提出了求解二维开域电磁场问题的一种新解法。这种解法可以将开域磁场的场域缩小到包含所有铁磁媒质和电流区域的最小圆形范围，而问题的结果可以覆盖整个开域空间。计算分析表明，这种方法实现简单，只需求解圆形区域的有限元方程和边界方程，所需计算内存和ＣＰＵ时间都很小。

大型抽水蓄能电机低频电磁力分析计算

随着机组容量的增加,低频振动问题越来越受到关注。到目前为止,国内投运的数十台大容量水电机组都不同程度地存在着低频振动问题,有些机组的振动甚至超过标准的规定限值。针对这一问题,本文对低频振动的机理进行分析,探讨低频电磁力产生的原因、研究其计算方法,并以抽水蓄能电机为例,计算分析低频电磁力及其影响因素。结果表明:低频电磁力的大小随气隙偏差、不圆度、气隙磁密增加而增大,随气隙长度增加而减小。虽然在制造和安装的过程中无法消除这些因素,但可以通过提高转子加工和安装精度,最大限度地减小电磁力和降低低频电磁振动,以保证振动幅值小于标准要求而使机组能长期安全可靠运行。

凸极同步电机的参数计算

参数计算是电机设计中的一个关键环节，也是电机理论研究中的一个重要方面。过去这方面的工作虽有一定的进展，但由于对电机中复杂的涡流约束问题缺乏一种普通适用的描述方法，致使一些参数的计算还不能实现直接的电磁场数值求解，因此某些结构下的参数还只能按传统的半经验公式进行计算。针对上述问题，本文首先解决含任意回路的约束涡流场计算问题，实现凸极同步电机参数的通用计算方法，然后与惯用参数计算公式进行比较。对误差过大的个别参数，给出了方便适用、精度较高的解析计算公式。

凸极同步电机小信号运算电感的计算

小信号运算电感数值计算中的问题有:增量磁导率的使用,转子绕组的处理等。本文采用场路耦合法处理转子的阻尼绕组和励磁绕组,既合理地反映了转子的复杂回路,又避免了端部漏磁引起的修正。通过对采用不同磁导率计算的比较,得到了一些具有实际意义的结果。

电磁场计算中的磁导率

本文分析并探讨了铁磁材料的各种磁导率概念及其在相应的电磁场计算中的应用,从而为在工程电磁场的分析与计算中正确、合理地使用各种磁导率建立了一定的基础。

2014年国际大电网会议学术动态系列报道旋转电机的新发展

介绍了2014年国际大电网委员会(CIGRE)旋转电机专委会的工作组专题和论文情况。内容涉及了旋转电机领域的汽轮发电机、水轮发电机、风力发电机以及大型电动机等方面的最新技术进展。

中国水轮发电机技术的进展

＂中国水轮发电机拥有广阔的发展空间,立式水轮发电机的单机容量已经达到世界最大。从已运行的向家坝电站,到即将启动的白鹤滩电站,中国的立式水轮发电机产品一直是处于世界领先水平。而贯流式水轮发电机产品也已经达到了世界领先行列。＂

大型同步发电机定子端部绕组漏电感计算

本文给出了圆柱坐标系下准三维行波场矢量位方程的解耦形式,并推导了基于伽辽金法的离散格式。文中证明三维场在圆柱坐标系下r—z平面的磁力线即为等(rA_(?))线。用上述方法对一台6500MVA冲击发电机端部磁场及定子端部漏电感进行了计算。

变速抽水蓄能发电电动机的开发意义

近年来,随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,我国加快了新能源和可再生能源的建设步伐,风电和太阳能装机容量在电力总装机容量的比重逐年提高。在这种情况下,提高电网稳定性、保证供电质量变得十分重要。目前,抽水蓄能机组是电力系统调节的主力军。而相对目前大量投运的定速抽水蓄能机组,变速抽水蓄能机组具有如下多方面的显著优势。

同步发电机不对称运行工况阻尼绕组电流的计算

现代水轮发电机都装设阻尼绕组,阻尼绕组电流计算的准确程度会直接影响到发电机运行性能的研究。尤其在发电机不对称运行时,阻尼绕组受负序磁场所感生的电流会对发电机的运行性能产生很大的影响。因此在研究发电机不对称运行工况时,如何准确计算阻尼绕组电流就显得尤为重要。该文利用场路耦合法计算了同步发电机在极端不对称运行工况下的阻尼绕组电流。通过建立阻尼绕组端部数学模型,考虑了端部磁场非线性对阻尼绕组电流的计算结果所带来的影响。同时也利用传统对端部磁场的处理方法计算了同步发电机不对称运行时的阻尼绕组电流。利用1台可以直接测量阻尼绕组电流实时值的试验样机对2种方法的计算结果分别进行了验证。结果表明,当发电机端部磁场饱和比较严重时,例如发电机极端不对称运行工况,该文的计算方法更适用于阻尼绕组电流的计算。

直流仪器自动检定系统

指出了直流仪器经典检定方法不可克服的缺点，研究制定了微机自动检定的方案和具体实施步骤，并对系统测量数据的准确性进行了实测验证。

汽轮发电机时步有限元计算参数对大扰动仿真结果的影响

为准确反映电网大扰动故障对系统动态稳定以及对发电机的影响,在充分考虑转子槽楔、阻尼导条、转子体以及端部梳齿环等阻尼作用的基础上,采用场-路-网耦合时步有限元法对单机-双回线-无穷大系统动态过程进行仿真计算,系统研究了定转子端部漏抗、涡流区域等效电导率以及剖分策略等共计10个计算参数在一定范围内的取值变化对极限切除时间、电磁转矩等多个机电量仿真结果的影响。揭示了定子端部漏抗对过渡过程中最大转矩,以及转子槽楔等效电导率对励磁电流与极限切除时间的计算结果有重要影响。为系统动态过程的仿真计算、参数辩识以及巨型发电机承受系统非正常运行能力等相关问题的研究提供依据。