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。

基于排气型气囊的多管火箭炮着陆缓冲特性研究

为研究排气型气囊作用下多管火箭炮在不同工况下的着陆冲击性能,建立多管火箭炮着陆缓冲系统有限元模型,利用LS-DYNA软件计算了炮车系统在刚性地面条件、土壤地面条件、蜂窝铝辅助缓冲条件、后排气囊失效的恶劣工况下的着陆过程动力学响应。结果表明,不同地面条件对多管火箭炮着陆缓冲性能影响较小,车架、框架、定向管应力超过许用应力,应注意防护;在货台和车身之间设计蜂窝铝辅助缓冲装置能有效降低车架应力,实现对车架的保护;后排气囊失效情况下货台冲击过载从40 g提高到80g,超出空投安全标准,安全隐患增加。该文研究结果对于多管火箭炮空投方案设计和试验验证有一定参考意义。

装备空投多体系统动力学建模与仿真方法研究进展

装备空投是将装备向指定的地面区域快速投送的技术,拥有快速响应和长距离作战的特点。装备空投系统是典型的多体系统,目前,仍然面临落点精度及安全性等关键瓶颈问题,与空投所涉及的流固耦合、强非线性、接触碰撞、大变形结构动力学密切相关。因此,该文从多体系统动力学建模、动力学性能预测与优化设计等方面综合阐述装备空投的国内外研究进展,总结装备空投的研究发展趋势以及技术难题,指出了提高装备空投精度和安全性的前沿研究方向。

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。

基于全景分析技术的自动调压大米抛光机的研究

本文介绍了自动调压大米抛光机的工作原理、结构和应用效果,全景分析技术的应用可以给大米加工企业带来良好的经济和社会效益。

香梨褐色酸奶工艺优化

以香梨、脱脂牛奶和白砂糖为主要原料,以嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌混合菌为发酵剂,制备一款具有焦香味和梨香味的香梨褐色酸奶。以酸度、黏度、pH值及感官评价为指标,通过单因素试验和响应面试验选择出最优加工工艺。通过试验分析得出香梨褐色酸奶的最佳工艺参数为香梨汁添加量8%、白砂糖添加量4%、发酵剂添加量0.30%、发酵时间7 h和发酵温度43°C,此条件下制得的香梨褐色酸奶,焦香味、梨香味十足,口感更佳。

特高压输电用同步调相机端部涡流损耗及流固耦合传热研究

针对特高压输电用大型同步调相机端部复杂结构下漏磁、发热与冷却问题,结合调相机实际运行特点,建立三维瞬态电磁场数学模型,研究端部漏磁及各构件涡流损耗分布规律。通过构建调相机端部三维流固耦合传热模型,研究有限空间约束下端部通风系统冷却介质导流规律及屏蔽外空间和屏蔽内狭小空间的传热规律;进一步,探究不同冷却介质对端部新型双阶铜屏蔽、凸形压圈等结构的热表征影响。为了验证该文数值分析模型的合理性及计算方法的有效性,对调相机端部铜屏蔽内缘温度进行实测,温度计算结果与温度实测结果相吻合,为提升调相机通风冷却系统散热效力,选择最优冷却介质,以及研发更大容量的特高压输电用调相机冷却系统提供理论基础。

大型水轮发电机通风模拟试验台新型测控系统设计与实现

针对大型水轮发电机通风模拟试验要求,设计并提供了一种基于远程控制技术、虚拟仪器技术、PXI技术的先进的、功能完善的测控系统,并在文中论述了该测控系统的设计方案及其实现方法。该测控系统实现了大型水轮发电机通风模拟试验的自动控制与测量,试验结果表明,该系统具有测量与控制精度高、实时性、稳定性高以及抗干扰能力强等优点。

六相同步发电机的稳态电磁参数

从Park方程的基本原理出发,建立了六相同步发电机的基本方程,得到了六相同步发电机的d轴等值电路和q轴等值电路。等值电路中的综合互感抗体现了六相同步发电机2个Y之间的磁耦作用,由电枢反应电抗和综合漏互感抗2部分组成。通过对六相同步发电机单Y运行(另一Y开路)和双Y运行的分析,得出双Y运行同步电抗为2倍的单Y运行同步电抗与单Y自漏抗之差。以空载短路试验的实例,测试了六相同步发电机特性曲线,以及d轴同步电抗、自漏抗和短路比。从电磁理论分析和实际运行特性2方面,验证了六相同步发电机的稳态电磁参数。

基于粒子群优化算法的可变速抽水蓄能发电电动机电磁优化设计

本文结合可变速抽水蓄能发电电动机的指标与运行特点,在研究其设计流程和设计要点的基础上,以一台10MW交流励磁发电电动机为例,基于粒子群优化算法,以电机的效率、成本为优化设计目标。在保证热负荷满足通风要求的情况下,对定子每极每相槽数、定子槽宽、转子槽宽进行了寻优设计,实现了材料成本降低、效率提高的设计目标,形成了交流励磁发电电动机的电磁设计方案。通过对该电机电磁方案的空载特性分析,提出了对空载线电压波形畸变率过高问题的优化设计方案,建立了基于试验设计和曲线拟合以定、转子槽口宽度和单边气隙长度为优化变量的线电压基波幅值和波形畸变率的拟合公式,在其基础上通过三维粒子群优化,获得了进一步优化的发电电动机电磁优化设计方案。

基于多物理场耦合的感应电机噪声分析

感应电机的设计中,经常要对振动和噪声进行分析和评价。本文提出一种基于多物理场耦合的感应电机噪声分析和研究方法。将感应电机的电磁力通过谐响应分析与振动和噪声耦合起来,实现了对感应电机的振动和噪声的求解和计算。分析的结果与实测噪声验证吻合得非常好,证明了这种分析方法的准确性。

可变速抽水蓄能发电电动机功率特性分析

可变速抽水蓄能发电电动机采用双馈电机,兼具异步电机与同步电机双重电磁特性。本文首先提出了适用于可变速抽水蓄能发电电动机的数学模型,继而对其建立了电磁功率及电磁转矩表达式,并以此分析了可变速抽水蓄能发电电动机兼具异步特性与同步特性的运行机理。在此基础上,进一步探讨了可变速抽水蓄能发电电动机静态稳定问题,提出了静态稳定运行的必要条件。最后,提出了可变速抽水蓄能发电电动机有功功率及无功功率分析模型,揭示了有功功率及无功功率随励磁电压的变化规律。

可变速抽水蓄能发电电动机转子绕组槽部固定结构设计及应力分析

可变速抽水蓄能发电电动机转子绕组采用条式线棒,均匀分布在转子槽中。机组运行时,转子绕组在自身重力、电磁力、热应力、离心力等作用力下,将产生振动、变形、窜动等现象,从而造成转子绕组绝缘破坏,绝缘寿命降低,影响机组长期安全运行。本文针对转子绕组槽部固定结构提出一种新型槽楔结构,并以10MW与300MW可变速抽水蓄能发电电动机为例,对该结构进行应力分析,进而确定材料选型。研究结果表明,该结构具有足够的刚强度,能够承受转子绕组传递的作用力。

可变速发电电动机电压波形的优化

本文对一台90kW可变速发电电动机样机进行研究,利用有限元法分析其空载谐波特性,分别考虑变流器谐波和电机本体齿谐波对空载电压波形的影响,确定可变速发电电动机齿谐波的影响因素。通过试验验证有限元仿真的正确性。在此基础上,采用定子斜槽、定子和转子开辅助槽的方法降低了定子电压的波形畸变率,达到标准要求。

大型可变速抽水蓄能发电电动机软起动到软并网研究

本文从可变速抽水蓄能发电电动机的基于定子磁场定向矢量控制方法出发,推导出交流励磁电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型,提出交流励磁电机做电动工况运行和发电工况运行时不同的起动和并网策略,并基于此控制策略对交流励磁电机电动和发电工况的软起动到软并网进行了仿真研究。文中以一台300MW交流励磁电机为研究对象,搭建交流励磁电机、小扰动简化水泵水轮机以及控制器暂态仿真模型,仿真过程中,转速变化平稳,定、转子电流波动较小,暂态仿真的结果验证了软起动和软并网控制策略的合理性,为基于交流励磁的抽水蓄能发电电动机从安全起动到并网运行提供了必要的理论参考依据。

变速抽水蓄能发电电动机电磁设计与试验研究

根据变速抽水蓄能发电电动机的运行原理、等效电路以及功率传输特性,对10MW变速抽水蓄能发电电动机进行了电磁设计,确定了10MW变速抽水蓄能发电电动机的主要结构尺寸;建立了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电磁场数学方程进行了计算,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下亚同步速时磁力线和气隙磁密的分布情况,确定了在发电机工况下亚同步速时定子电压波形和定子电流波形,研究了定子铁芯损耗和转子铁芯损耗的分布规律;根据电磁设计参数加工制造了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机,搭建试验测试平台,将试验测试结果和计算结果进行对比,验证了电磁设计方案的可行性和计算结果的准确性,为更大容量变速抽水蓄能电机的研究奠定了基础。

可变速抽水蓄能发电电动机多目标优化设计

以一台10 MW可变速发电电动机为研究对象,基于试验设计找到优化变量中对目标参数和约束参数影响因子高的变量,对比基于全参数优化以及主影响参数优化两种方案,分别进行响应面法优化和直接法优化,对比两种优化方法的优缺点,并给出对比结果,验证了优化方案的可行性。为可变速抽水蓄能发电电动机提供更优的初步设计方案。

大型电机定子线圈及绕组绝缘介质损耗因数试验标准分析综述

结合介质损耗因数试验标准和相关技术报告对比分析测量设备类型、测量数据影响因素和测量数据的解读,对单支线圈不接地、完整绕组接地条件下的测量原理以及测量电极结构进行了重点阐述。