手摇发电机式兆欧表常见故障的检修

本文以ZC25型兆欧表为例,介绍了其结构、工作原理、常见故障原因及检修方法。

永磁同步电磁原理的冲击式按压发电机研究

按键开关用的发电机可将按键动作转为电能,为无线按键开关提供电能,在绿色智能家居中有重要的应用价值。本文提出了一种利用电磁原理的冲击式发电机,设计了一种双稳态转换的结构,在两个稳态转换的过程中,线圈中磁力线反向突变,产生电动势脉冲。采用有限元软件对双稳态结构的磁场分布情况进行了分析,对线圈和铁芯尺寸进行了优化设计,结果表明两个稳定状态的线圈中磁力线方向相反,感应电动势基本上随尺寸线性增加。加工组装了发电机样机,通过实验研究发现,按压一次,发电机输出电压可以达到30 V,产生电能达到1469μJ。利用电磁转换原理将按压动作转化为电能,其紧凑的设计、小巧的体积和高输出功率使其具有显著的优势,有望为无线传感网络节点和无线开关提供充足的能源,实现绿色自给运行。

基于励磁机定子直轴电流定点采样的航空多级式起动/发电机低速段转子位置估算方法

航空多级式起动/发电机起动时,需要准确的主电机转子位置,而位置传感器受体积、重量等制约,需要开展转子位置估算研究。该文基于多级式电机结构特征,通过分析转子位置在主励磁机定子电流中的表征,提出一种基于两相励磁机定子直轴电流定点采样的低速段转子位置估算方法。该方法在起动时分三步实施:首先,实时采集主励磁机定子两相电流,并变换到定子磁场同步旋转dq坐标系;其次,对直轴电流定点采样,提取包含转子位置信息的正余弦信号,通过锁相环获得主励磁机转子位置增量;然后,结合主电机与主励磁机同轴安装特征及主电机初始位置,获取主电机实时转子位置,并实现低速段无位置传感器起动。该方法无需高频信号注入和滤波器,不依赖主电机凸极性且锁相环鲁棒性强。最后,实验验证了所提方法的有效性和较高的估算精度。

基于定子全浸式及绕组内冷式的蒸发冷却永磁直驱风力发电机优化设计研究

为了充分发挥蒸发冷却技术在风力发电领域中高效的散热性能以及免维护的自循环特性,本文基于发电机定子全浸泡以及绕组空心导线内冷的两种散热形式,对一系列不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了优化设计研究,并对不同冷却技术路线下的电机优化设计方案进行了对比和分析。本文首先分析了不同技术路线下不同蒸发冷却系统各自所具有的特点及优势;之后基于电磁场和传热学理论建立了发电机电磁参数及温度场的分析计算模型,并基于冷却系统的结构布局分析了不同技术路线下发电机定子的传热特性;最后基于发电机电磁场和温度场的耦合分析建立了风力发电机的优化设计模型,通过多目标遗传优化算法,对2MW、5MW和10MW三种不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了以材料和成本为目标的电机系统优化设计。优化结果及对比分析表明,针对兆瓦级直驱式风力发电机而言,采用空心导线内冷式技术更具有设计成本和冷却性能上的优势,本文中的优化方法和策略可以为蒸发冷却永磁直驱式风力发电机的优化设计提供理论依据和设计基础。

基于励磁电压方波调制的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法

现有基于高频注入的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法由于高频衰减,面临失效风险。该文基于主电机定转子互感,提出一种“基于励磁电压方波调制的三级式同步起动/发电机转子初始位置估算方法”,将励磁电压作为载波,用低频方波对其进行调制后,提取主电机定子侧低频响应电流用于转子初始位置估算。定子逆变器三相下管导通状态下,该方法分为2步:首先对励磁电压进行低频方波调制,采集主电机定子低频感应电流用于转子初始位置预估算;其次,由预估算初始位置,判断励磁电压断电前后相关电流特征,得到包含磁极信息的最终初始位置。所提方法通过虚拟角度变换和方差对采集低频电流进行处理。实验表明所提方法具有较高估算精度。

航空油冷三级式无刷发电机流固耦合传热研究及散热优化

航空三级式无刷发电机具有高电负荷、高磁负荷、体积小、质量轻的特点,导致损耗大和散热困难,因此精确的温度场分析和高效的散热是实现航空三级式无刷发电机高功率密度设计和安全可靠运行的重要基础。该文首先以喷油冷却三级式无刷发电机作为研究对象,分析各级电机损耗的组成与分布特性。构建了考虑到气液两相流的三维全域流固耦合模型,深入探究油气两相混合分布状态。建立三级式无刷发电机温度场模型,研究了各级电机在不同工况下的局部热点分布特性。然后提出一种转子集成甩油盘的散热优化方法,对比研究了优化方法对冷却油分布规律和散热能力的影响,结果显示电机最高温升从71.9℃降到了62.6℃。最后通过样机实验验证了流固耦合传热研究的精确性和散热优化方法的有效性。

潜水式发电机组在核电站冷却水势能回收中的应用探讨

核电站循环冷却水系统排水势能回收是将跌落井溢流堰后水流的排水能量用于发电,以进一步提升核电站综合能源利用效率。采用潜水式发电机组对核电站冷却水势能回收的技术在国内尚处于起步阶段,是落实“碳中和、碳达峰”目标和构建绿色清洁能源体系的创新工作,结合实例对相关方案进行了详细介绍。图4幅。

双馈式风力发电机故障诊断技术研究

双馈式风力发电机作为一种利用风力发电的新型装置,结构和运行环境相对复杂,影响因素较多,机组故障率较高。基于此,在对双馈式风力发电机基本组成介绍的基础上,简述了常见齿轮箱结构,接着进行故障部位分析,并以两级行星一级平行轴齿轮结构为研究对象,利用时域分析、频域分析及包络解调等工具进行振动分析,最后得出诊断结论并给出检维修建议。结果表明,该方法可为现场预知性维检修提供有效的指导和帮助,具有一定实用价值。

轴流转浆式水轮发电机组桨叶动作不稳定原因分析

本文针对轴流转浆式水轮发电机组桨叶动作不稳定的现象进行了分析。通过工程案例记录了在特定流量条件下桨叶的振动幅度、频率和噪声强度等关键数据,并探讨了导致这些不稳定现象的原因,包括设计参数、流体动力学特性和机械结构因素。针对监测到的问题,提出了一系列改进措施,有效地提高了桨叶稳定性和发电机组的发电效率。

500 m级水头段冲击式水轮发电机组现场效率试验研究

以厄瓜多尔德尔西水电站1号水轮发电机组为例,按照IEC标准开展水轮机热力学法和发电机量热法现场效率试验,并对现场效率试验结果进行研究。结果表明:采用热力学法得到的水轮机加权平均效率为91.35%,采用总体损耗法得到的发电机加权平均效率为97.78%,采用分项损耗法得到的发电机加权平均效率为97.76%,效率试验结果均高于合同保证值,现场效率试验工况选择和加权因子对机组加权效率的影响比较明显,建议在现场效率试验前进行机组效率的演算预测,效率试验结果可为高水头冲击式水轮发电机组的经济运行提供参考和依据。

某移动式柴油发电机组噪声测试及分析

针对某款移动式柴油发电机组,采用九点测量法对该机组进行噪声测试以研究其噪声频率特性及隔声罩隔声性能。在柴油机转速分别为3000r/min和3600r/min时对不同负载工况下的各测点噪声声压级进行比较分析,结果显示,排气消声器端和控制面板端的声压级较大。在排气消声器端所在的表面,利用平均值法分别求取其有无隔声罩的声压值差值,通过差值结果可知:在排气端加装隔声罩之后,其噪声声压值降低约3dB (A)。进一步在转速为3000r/min的柴油机不同负载工况中加装隔声罩,并对加装前后的频谱进行比较分析,得出本款柴油发电机组噪声的主要频率组成,为进一步降噪提供数据支撑。

基于长短期记忆网络的大型漂浮式风力发电机平台运动极短期预报方法

大型漂浮式风力发电机平台运动响应的超前预报是实现主动调载系统控制和智慧运维监测的关键技术.然而,漂浮式风力发电机复杂的工作环境使得仅依靠物理模型和数值仿真方法的极短期预报具有非常大的挑战.因此,提出一种创新的基于长短期记忆神经网络的漂浮式风力发电机平台运动极短期预报方法,并利用实测数据开展了浮式平台纵荡运动的验证与不确定性分析.结果表明,该极短期预报方法可以获得较好的精度,超前60 s预报工作状态下纵荡运动的均方误差最大仅约为1%.该大型漂浮式风力发电机极短期运动响应预报能够为未来漂浮式风电场的智慧运维提供扎实的技术支撑.

采用可控整流器的并列式混合励磁发电机的功率分配优化

研究并优化了并列式混合励磁发电机(Parallel hybrid excitation generator,PHEG)的功率分配特性。PHEG包括永磁电机部分(Permanent magnet machine part,PMMP),磁场调制电机部分(Flux modulation machine part,FMMP)和整流器。阐述了PMMP和FMMP的绕组耦合关系和电感特性。通过引入可控器件,调整了PHEG的内功率因数角,为PMMP和FMMP之间的功率分配提供了可能。通过分析基波相量图,可以发现PHEG中的PMMP的输出能力增强了。因此,PHEG可以在减少损耗的条件下在更宽的转速内恒压恒功率输出,这也验证了采用可控整流器的PHEG在飞机直流电源系统中具有应用潜力。

基于Simscape航空三级式起动/发电机建模仿真研究

基于现有航空三级式起动/发电机仿真建模方法,提出基于Simscape电力系统域的励磁机、旋转整流器和主电机统一域建模方法,给出建模过程,在所建立的子系统模型上搭建航空三级式起动/发电机从起动到发电过程的仿真系统,该系统可工作在起动状态和发电状态,实现起动到发电状态的转换。仿真结果表明,所给出的建模方法可行、建模结果正确,能够支持相关领域的仿真研究。

立轴冲击式水轮发电机轴线调整与应用

立轴冲击式水轮发电机组轴线调整是机组安装过程中一项重要的工作,直接影响机组安装质量和运行振摆,是机组运行和稳定性的重要保障。通过对32.5MW冲击式水轮发电机的轴线调整与应用,分析总结各关键性步骤,为今后的同类型机组安装贡献力量。

油气田用集装箱式柴油发电机组的设计

为了满足油气田钻探设备主用电源的需求,设计了660V油气田用集装箱式柴油发电机组。结果表明:该机组具有紧急停机防爆、启动防爆及排气防爆功能,且具有箱体进风防沙尘功能;并具有集控并机功能,以及远程实时监控机组运行状况、故障报警及在线诊断和服务等功能;机组的动态指标能力强,可适应用户现场负载频繁突变,输出稳定且可靠性高,还具有功能非常全面的自动控制及保护能力。

双馈式感应发电机定子匝间短路故障稳态分析

定子绕组匝间短路故障是双馈式感应发电机常见故障之一。文中分析了发生匝间短路故障时的电磁特性变化规律,建立了双馈式感应发电机的定子绕组正常和发生匝间短路故障时的多回路数学模型,对正常情况和不同程度匝间短路故障情况进行了仿真计算。对仿真结果进行了深入研究,分别对定子侧电流和转子侧电流进行频谱分析,总结了正常情况和不同程度匝间短路故障情况下的谐波变化规律,证明了通过特定频率信号监测双馈式感应发电机运行状况和进行故障诊断的可行性。