虚拟磁链定向下构网型变流器滑模控制

新能源在现代电力系统中的逐步渗透正造成愈发严重的稳定问题。构网变流控制因其在改善系统安全方面的独特优势,正成为新能源大规模并网的主流控制方法。因此,本文提出了一种用于构网型变流器的基于虚拟磁链定向的滑模控制策略,使变流器具备虚拟同步机特性以支撑新能源安全并网与同步运行。首先,定义了构网变流器虚拟磁链的概念,其为电压源变流器端电压对时间的积分,并通过一个磁链控制器,将虚拟磁链矢量定向为虚拟同步机摇摆方程的参考轴系,进而实现变流器并网同步。此外,针对虚拟磁链提出了一种滑模控制器,进而实现对电压源型变流器有功/无功功率和电压的控制。为防止电网故障下变流器过电流的发生,本文又提出了一种故障电流抑制方法以提高系统的低电压穿越能力。最终,通过RTDS半实物仿真验证了本文所提控制方法的有效性。

数字仿真装配技术在航空发动机中的应用

航空发动机是工业皇冠上的明珠,集成了各种形式各异、功能各异的电子元器件,结构紧促且复杂,其研制过程更是多种学科的融合,发动机试制与装配即为其中的一个很重要的内容。发动机装配是按照设计要求,把零件、电子元器件、线缆与管路等进行组装的过程,而面对日益增长的航空发动机高精度、高可靠性、短研制周期的要求,引入数字化技术是必然的趋势。数字化装配可以提升航空发动机装配的效率与质量,更是新一代航空发动机研制的必要手段之一。航空发动机作为工业皇冠上的明珠,汇聚了人类自工业革命以来最尖端的科技。

叶尖片削对压气机转子强度振动影响研究

统计结果显示,振动问题在航空发动机的故障中占比很高,而压气机转子叶片振动故障,在发动机使用过程中时有发生,且危害性较大。因此,在设计过程中应采取有效措施避免振动问题,提升航空发动机质量,提高航空发动机寿命。在压气机结构设计中,常通过改变叶型来调整频率裕度,需要在性能分析与强度振动计算之间来回迭代,费时费力。基于上述情况,本文提出了一种调整叶片频率的方法——叶尖片削,即在转子叶尖切去部分叶型,可以实现快速调频。以某型压气机第1级叶片盘为例,分析了不同尺寸的转子叶尖片削对叶片频率、叶片根部最大当量应力、盘心最大当量应力、叶尖变形的影响,结果叶片频率裕度有提高外,其余方面影响均较小。同时,性能数值仿真结果显示叶尖片削对压气机性能几乎没有影响。

带橡胶阻尼块压气机整流器振动特性分析

橡胶的动态特性及频率与应变相关。为了研究航空发动机带橡胶阻尼块整流器叶片结构的振动特性,使用有限元仿真和试验相结合的方法,建立了适用于此结构的动态模型,分别使用硅橡胶N50、硅橡胶N60、天然橡胶N60和丁晴橡胶N60这4种橡胶阻尼块对该结构进行了试验和仿真。对4种橡胶进行准静态拉伸试验,使用Neo-Hookean超弹性模型进行拟合得出CNH1与最大应变εm的3次多项式,带入ANSYS进行橡胶柱压缩仿真从而验证模型的可靠性;对橡胶进行动刚度试验,得出橡胶动态模量随频率的增大而逐渐递增;建立非线性弹簧-分数导数模型,带入ANSYS进行迭代计算,并进行扫频试验,对得出的不同橡胶阻尼块下叶片的第1阶共振频率的仿真结果和试验结果进行对比可知,模型的计算误差均小于5%。综合分析表明:非线性弹簧-分数导数模型能够准确地描述带橡胶阻尼块整流器叶片结构的振动特性。

发动机台架试验空气流量测量不确定度分析

针对航空发动机台架试验中空气流量测试不确定度的评定问题,使用GUM法进行评估。计算结果揭示了测量不确定度大小与空气流量的关系,确定了流量管合适的工作范围。对不确定度来源进行计算分析,确定了测试结果不确定度的大小主要受压力测量精度的影响,而流量管尺寸以及进口总温的测量精度影响较小。