电机损耗研究综述及展望

电机在运行过程中产生大量的热量会导致电机温升过高,从而影响电机正常运行。导致温升的重要原因是来自于电机内部的损耗问题,电机中的损耗主要包括铜损、铁损、机械损耗和杂散损耗四种类型。首先,根据四种损耗类型,从损耗产生原因、损耗计算、损耗影响、降耗方法等方面进行分析,并对四种损耗的计算方法进行研究,其中重点介绍电机铁耗计算分析方法。其次,基于损耗影响因素对电机结构进行优化设计,以通过实例验证降耗方法的可行性。对电机损耗的准确分析,有利于分析电机温升问题,这对设计低损耗、高效率电机有着重要的意义。

基于YOLOv5s-SDE的带式输送机煤矸目标检测

传统的煤矸图像检测方法需要人工提取图像特征,准确率不高,实用性不强。现有基于改进YOLO的煤矸目标检测方法在速度和精度方面有所提升,但仍不能很好地满足选煤厂带式输送机实时智能煤矸分选需求。针对该问题,在YOLOv5s模型基础上进行改进,构建了YOLOv5s-SDE模型,提出了基于YOLOv5s-SDE的带式输送机煤矸目标检测方法。YOLOv5s-SDE模型通过在主干网络中添加压缩和激励(SE)模块,以增强有用特征,抑制无用特征,改善小目标煤矸检测效果;利用深度可分离卷积替换普通卷积,以减少参数量和计算量;将边界框回归损失函数CIoU替换为EIoU,提高了模型的收敛速度和检测精度。消融实验结果表明:YOLOv5sSDE模型对煤矸图像的检测准确率达87.9%,平均精度均值(mAP)达92.5%,检测速度达59.9帧/s,可有效检测煤和矸石,满足实时检测需求;与YOLOv5s模型相比,YOLOv5s-SDE模型的准确率下降2.3%,mAP提升1.3%,参数量减少22.2%,计算量下降24.1%,检测速度提升6.4%。同类改进模型对比实验结果表明,YOLOv5s-STA与YOLOv5s-Ghost模型的检测精度明显偏低,YOLOv5s-SDE模型与YOLOv5s模型及YOLOv5s-CBAM模型的检测效果整体相近,但在运动模糊和低照度情况下,YOLOv5s-SDE模型整体检测效果更优。

高强度无取向电工钢性能的研究进展

阐述了高强度无取向硅钢的性能要求及影响因素。通过理论分析、强化机理分析以及化学元素影响规律分析,根据近几年高强度无取向硅钢生产工艺研究成果,总结提高磁感、降低铁损以及提升一定力学性能的有效方式。结合实际工艺步骤,主要详细分析了热轧中各个参数,分析各工艺影响规律和设定工艺参数依据。针对无取向硅钢发展现状以及存在问题,提出开发新工艺的研究思路。

基于YOLOv5-DSC的漂浮物目标检测

针对河道漂浮物检测识别困难的问题,提出一种改进型的检测识别网络YOLOv5-DSC。首先,在YOLOv5骨干网络中加入无参数注意力机制SimAM,在不增加模型参数的情况下,提高模型的特征提取能力;其次,在特征融合网络中使用基于深度可分离卷积(DSC)的DSCSP结构,减少模型的计算量;最后,采用SIoU损失函数代替原YOLOv5网络模型中的CIoU损失函数。SIoU损失函数重新定义了回归距离损失,加快了网络的收敛速度。在漂浮物数据集上进行了实验验证,结果表明,YOLOv5-DSC平均精度均值达到了98.5%,检测速度为145 f/s。

PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型

通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。

基流研究综述

水资源是人类生产、生活不可或缺的自然资源,随着水资源危机的加剧和水环境质量的恶化,水资源短缺已成为世界倍受关注的资源环境问题之一。基流在水安全、粮食安全、非点源污染评价,水资源评价和调查,水资源配置、工农业供水和降雨-径流关系模拟中有着重要的应用。本文首先对基流的定义进行了概述,系统的综述了基流产生机制及其影响因素;对于各类退水方程,从退水方程所反映的流域特性出发,阐明其优缺点、适用条件及应用情况,并对退水方程的建立进行了讨论。方程的参数多,则退水过程拟合得好,简单的线性方程拟合的效果不如多个线性方程组合的效果好,这在一定程度上说明了流域含水层出流的非线性。综合了多种基流划分方法,认为模型模拟和水量平衡法具有较强理论基础,图形法具有较大主观性,其精度依赖于操作者对于河道和地下水联系的了解情况。最后,本文对基流退水方程的建立,以及基流方程拟合中要注意的问题也进行了总结。

铁及其氧化物在微波场中的升温特性

微波加热具有快速性、整体性、即时性和选择性等优点,且设备紧凑,易于控制,对环境无污染。然而微波加热技术工业化应用发展较缓慢,尤其在高温领域,尚无成熟的工业化生产案例。其中一重要原因是微波与(颗粒)物质相互作用机理的研究滞后。所以对铁及其氧化物在微波场中的升温特性进行研究,不仅可以了解它们与微波的耦合作用能力,便于合理的施加微波能于不同的铁物相,而且通过对几种主要影响因素的探讨,加深了对铁及其氧化物在微波场中升温机理的认识。室温下电磁性能由大到小顺序为:Fe,Fe3O4,FeO,Fe2O3,微波场中升温到1 050℃的过程中,随着性状的改变,升温速度快慢顺序依次为:Fe3O4,FeO,Fe2O3,Fe。成型方式的改变对物料在微波场中的升温速度有很大影响,但其不会改变热失控现象的发生。扫描电镜研究结果表明:结构疏松、孔洞发达、处于无序状态的颗粒物料有利于微波的穿透以及吸收。

铁细菌对J55钢腐蚀行为的影响

陕北某油田的钻井废液中富集铁细菌,用Stoke培养基和CGY培养基对其进行筛选、分离与纯化,得到1株铁细菌纯菌株。采用腐蚀失重法、电化学测试法和扫描电镜(SEM)研究铁细菌对J55钢的腐蚀行为。结果表明:筛选的铁细菌具有典型的普鲁士蓝阳性反应。失重分析表明铁细菌对J55钢腐蚀速率的影响先减小后增大,极化曲线和电化学阻抗谱结果表明,试样的自腐蚀电流密度先减小后增大,交流阻抗先增大后减小。扫描电镜结果显示,电极表面形成了致密的腐蚀产物膜。

降低铁水预处理扒渣铁损的生产实践

分析了铁水预处理扒渣铁损的影响因素,通过在喷吹过程采用渣铁分离剂、扒渣过程采用新型铁水聚渣剂调整铁渣成分及脱硫扒渣工艺等措施,改善了铁渣性能,有效降低了脱硫粉剂消耗和扒渣铁损,降低了生产成本。

机械应力对取向硅钢片综合磁性能影响的实验研究

变压器铁心在运行时长期承受外施应力和高频激励的影响,由此导致的振动噪声和铁损问题日益严峻。为深入研究取向硅钢片在不同频率和应力下的综合磁性能,该文搭建了软磁材料综合磁性能测量平台,首先利用单片磁特性测量装置和应力施加装置,得到了工频下拉应力和压应力对取向硅钢片磁致伸缩、磁滞回线及铁损特性的影响。进一步研究了应力和不同激励共同影响下硅钢片综合磁性能的变化趋势,得到了不同激励、应力对取向硅钢片磁特性、磁致伸缩特性及噪声特性的影响规律。测量结果及其分析表明,拉应力对硅钢片的磁性能影响相对较小,而压应力对其影响较大;在压应力作用下,随着频率的升高取向硅钢片的磁致伸缩量有所减小,但频率、谐波含量、谐波次数和压应力的增大均导致取向硅钢片噪声增大。

马钢罗河矿尾矿预富集—悬浮磁化焙烧—磁选技术研究

马钢罗河矿选矿厂铁尾矿TFe品位高达13%以上,具有一定回收价值。采用预富集悬浮磁化焙烧磁选工艺对罗河矿尾矿开展试验研究。结果表明:试样经一阶段磁选磨矿二阶段磁选,磁选混合精矿1粗2精2扫浮选流程分选后,获得的预富集精矿铁品位为29.17%、铁回收率57.91%、硫含量0.402%;预富集精矿在焙烧温度540℃、还原时间30min、还原气体浓度60%、气体流量600mL/min、还原剂H2与CO体积比为3∶1、焙烧产品磨矿细度-0.023mm占95%、磁选场强159.2kA/m的条件下,最终可获得精矿铁品位64.30%、回收率45.90%、S含量0.110%的技术指标。磁选精矿中主要铁矿物为磁铁矿,且磁性铁矿物中铁的分布率高达98.26%,脉石矿物主要为石英,含量为6.32%。悬浮磁化焙烧磁选技术有效地回收了尾矿中的铁元素,为马钢罗河矿尾矿的开发利用提供了技术支撑。

电机机械损耗的对拖试验方法研究

在三相异步电动机型式试验中,铁损耗和机械损耗的检测非常重要。多年来,电机行业一直用电机空载试验方法来测试铁损耗和机械损耗。现介绍利用双机对拖的方法测试铁损耗和机械损耗,实验结果表明该方法可行。

燃烧福建无烟煤之75t/h中温旋风分离CFB锅炉低氮燃烧改造

在2台燃烧福建无烟煤的75t/h中温旋风分离CFB锅炉上进行多次工业热态试验掌握大量数据的基础上,分析认为影响NO_x排放浓度的因素主要有NO_x生成机理、锅炉结构、运行参数。为此,从NO_x生成机理和优化锅炉结构方面着手,采取抬高下二次风喷口高度、提高下中二次风喷口速度和在水冷壁前后墙标高12.65m处增设一层上二次风(风源取自一次风热风母管)等措施进行低氮燃烧改造。热态试验证明低氮燃烧改造取得了良好的效果:NO_x排放浓度从180mg·Nm-3左右降低到140mg-3左右,最低值在120mg^(-3)以下,且锅炉机械不完全燃烧损失q_4降低了1.0%~1.5%。试验同时发现,二次风率β、中二次风率k_m、上二次风率k_(up)对NO_x排放浓度和机械不完全燃烧损失q_4的影响曲线均表现为开口向上的抛物线,这表明对于燃烧福建无烟煤的中温旋风分离CFB锅炉而言,存在最佳的二次风率β、中二次风率k_m、上二次风率k_(up),使NO_x排放浓度最低、机械不完全燃烧损失q_4最小。热态试验数据表明,在过量空气系数λ≈1.2的情况下,最佳的二次风率β区间为45%~60%,最佳的中二次风率k_m在45%~60%之间,最佳的上二次风率k_(up)区间为5%~15%。

一种简单实用的机械损耗和铁损耗的分离方法

考虑到按《国标1032 68》的方法分离中小型异步电动机机械损耗和铁耗时,对条件较差的电机修理厂和实验室会产生诸多不便,该文提出了一种简便、实用、准确度较高的分离机械损耗和铁耗的方法,为分析电动机的工作性能提供了较大的方便.

无取向电工钢损耗浅析

结合铁芯损耗研究的历史,对无取向电工钢损耗(10Hz^1kHz)进行了测量,并应用两种物理模型对总损耗进行了分离。Brailsford模型对总损耗的拟合比较准确,在整个频率范围内存在-1.2%~2.5%的偏差。另一种常规的三段式损耗分离中,工频下磁滞损耗占71.1%,涡流损耗占21.1%,且随频率增加分别呈衰减和升高趋势,反常涡流损耗占总损耗的百分比先是随频率缓慢升高,在200Hz以后几乎不随频率而改变。

永磁交流伺服电动机铁耗系数的研究

永磁交流伺服电动机是由永磁体励磁,磁场分布不同于传统电机,因此铁耗的准确计算难度较大,但其又是电机性能分析的重要依据。本文通过对多台永磁交流伺服电动机的试验,对分数槽表面式转子磁路结构永磁交流伺服电动机铁耗修正系数进行了校核。分析了铁耗修正系数变化的原因,总结了8极36槽表面式永磁电动机在设计时铁耗修正系数的取值规律。研究为电机设计人员指导电机设计和减小铁耗奠定了基础。

通道式分离器性能的优化及其应用

通过理论分析,提出了新型通道式分离器的结构优化方案,并对改进前后的分离器性能进行了比较实验。结果表明:出口的阻力是分离阻力损失的主要部分,改变分离器出口管的长度能有效地降低分离器的阻力,但是同时也使分离器的效率有所下降。利用清华大学自主开发的150t/d循环床垃圾焚烧炉对通道式分离器的性能进行了现场测试,结果表明:在不同工况下(颗粒浓度实测值0.8kg/m3～3.3kg/m3),通道式分离器的效率高达99.8%以上。

磷酸铁锂动力电池常温循环衰减机理分析

常温循环寿命是锂离子电池应用的重要指标,磷酸铁锂电池具有阴极结构稳定和电解液成分简单的特点,是研究锂离子电池工作机理的重要手段。研究磷酸铁锂电池的常温衰减机理对于完善锂离子电池衰减机理的认知和电化学性能提升有重要意义。本文以不同健康状态(SOH)的商业化磷酸铁锂电池为样本,研究其常温循环容量衰减的原因。使用电化学微分容量曲线(dQ/dV)分析电芯常温循环过程中的极化变化规律,通过曲线的峰面积变化规律推断电芯容量损失来源,发现电芯的极化虽然随着循环增长,但容量损失主要发生在石墨第3个平台。三电极电芯的电化学阻抗谱显示电芯循环中阳极R_(ct)增长迅速,动力学下降。阴阳极扣电测试发现循环中阴阳极材料的活性没有发生变化。结合以上结果,磷酸铁锂电池常温循环容量损失主要体现为活性锂损失,活性锂损失主要与循环中固体电解质膜(SEI)增厚和电池膨胀应力导致的阳极动力学性能下降相关。动力学不足导致的阳极电位过低加速副反应消耗活性锂。

非正弦激励下磁心损耗的计算方法及实验验证

在电力电子装置中,磁性元件的输入电压波形往往不是正弦波,研究非正弦激励下电力电子装置中磁心损耗的计算方法有重要意义。首先介绍正弦激励下磁心损耗的计算方法,在此基础上研究了非正弦激励下磁心损耗的计算方法,得到了修正铁耗分离法和修正Steinmetz经验公式法计算式。其次,考虑磁心叠片的趋肤效应,对修正铁耗分离法做了进一步改进。然后,对环形非晶和纳米晶磁心的损耗测量结果进行数值拟合,得到了非正弦激励下两种方法的解析计算式,并比较了应用两种计算方法的损耗计算结果。最后,分别对环形非晶和纳米晶磁心开展非正弦激励下的磁心损耗测量实验,将实验结果和上面两种计算方法的解析结果进行比较,验证了非正弦激励下两种计算方法的准确性。

基于注意力残差卷积网络的视频超分辨率重构

目前卷积神经网络已经成为视频超分辨率重构的主流方法。针对目前方法存在着细节信息恢复效果不理想、感知质量差的缺点,提出了一种结合注意力机制的残差卷积网络。通过一维通道注意力与二维空间注意力增强目标物体特征映射,完善重构图像的细节信息,并为单一像素计算一维分离卷积核,显著减少网络计算负担。采用特征损失与像素损失组合函数来训练神经网络以产生高质量的视频帧。实验结果表明,通过PSNR,SSIM和感知距离将所提模型与当前最先进的模型进行比较,该模型能够获得最优的感知距离,重构图像拥有较高的感知质量。