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题名主动磁悬浮轴承在余热发电机的应用研究
被引量:4
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作者
贺艳晖
甘杨俊杰
周亮
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机构
中车株洲电机有限公司
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出处
《西南交通大学学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期657-664,共8页
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文摘
针对传统余热发电设备存在发电效率低、成本高、体积大等问题,设计了一款装备5自由度(5-DOF)主动磁悬浮轴承的余热发电机,用于余热发电有机朗肯循环系统.首先,基于电机转子轴径限制和最大承载力要求,确定径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承的结构形式,采用一维磁路模型和二维有限元分析,计算并校核磁悬浮轴承的尺寸和性能参数;其次,为保证磁悬浮轴承的稳定裕度,采用三电平PWM功率放大器降低输出电流纹波,利用不完全微分PID控制器和不平衡补偿算法实现5自由度稳定悬浮;最后,将该磁悬浮余热发电机应用到实际客户现场,从稳定裕度、承载力和轴振峰峰值3个维度验证磁悬浮余热发电机的可靠性.现场试验结果表明:磁悬浮余热发电机系统运行稳定可靠,实现了满功率发电和长期运行考核;在全工况运行范围,磁悬浮轴承系统的灵敏度函数小于12 dB,余热发电机转子振动峰峰值小于53μm,满足ISO14839-3规定的长期稳定运行要求;轴向承载力最大达到3 600 N,满足实际工况需求.
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关键词
有机朗肯余热发电机
主动磁悬浮轴承
三电平PWM功率放大器
转子不平衡补偿
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Keywords
ORC(organic Rankine cycle)waste heat generator
active magnetic bearing
three-level PWM power amplifier
rotor imbalance compensation algorithm
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分类号
TH133.3
[机械工程—机械制造及自动化]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
TM15
[电气工程—电工理论与新技术]
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