载流工况下圆柱滚子轴承等效电容计算分析及试验验证

电场环境中的高频轴电流直接影响轴承的使用寿命,使轴承出现电蚀,进而影响整个传动系统的工作性能和使用寿命。为更准确地分析载流工况下轴承运行参数对轴承等效电容的影响,基于滚动轴承动力学理论建立了一种圆柱滚子轴承等效电容动力学模型,得到滚子与滚道之间的动态赫兹接触面积和动态油膜厚度并计算出轴承等效电容,实现了圆柱滚子轴承等效电容的动态仿真,分析了轴承转速和径向载荷对圆柱滚子轴承等效电容的影响规律。结果表明:随着轴承转速的增加,轴承等效电容随之减小,但轴承击穿阈值电压随之增大;随着径向载荷的增加,轴承等效电容随之增大,但轴承击穿阈值电压随之减小;当其他条件一定时,适当提高轴承的d_(m)n值、增加轴承宽度和滚子直径可以防止轴承被击穿。通过载流轴承试验机进行试验,试验与仿真结果的最大误差为10.1%,验证了理论计算与模型仿真的合理性。

重载提升机调心滚子轴承等效电容及电阻计算

提升机载荷增加会造成其轴承油膜厚度减小或击穿,并形成轴电流。轴电流对轴承的危害程度取决于其等效电容及等效电阻的大小。对双列调心滚子轴承进行分析,用SolidWorks软件建模,考虑大范围轴承内外圈作为极板,再用ANSYS Maxwell仿真计算轴承不同油膜厚度产生的等效电容,所电容值更为精确,对比分析得到了油膜厚度和电容值之间的关系。研究结果表明:油膜厚度在≤1.2 mm时,随着油膜厚度的增加,电容值下降速率较快;在1.2 mm至1.9 mm区间时,趋于平稳;在1.9 mm至2 mm区间时,急速下降,油膜厚度≥2 mm时电容值为零。理论计算出轴承击穿时的等效电阻,其数值接近于零,说明微小的电容即可产生较大的电流,造成电蚀损伤。同时给出了预防电蚀的有效措施。此研究结论为后续轴电流分析提供参考。

介质阻挡放电等效电容变化规律的研究

介绍了介质阻挡放电(DBD)的介质等效电容Cd和Cg气隙等效电容的测量方法。通过在实验室建立的产生DBD的实验装置,研究了放电过程中外加电压幅值、气隙距离、阻挡介质的厚度和介电常数等因素对Cd和Cg的影响,并对实验结果作了分析。结果表明,Cd随着外加电压的幅值和介质的介电常数增加而增加,随着气隙距离和介质厚度的增加而减小。Cg随着气隙距离和外加电压幅值的增大而减小,而受介质厚度、介质的介电常数的影响不大。

大气压介质阻挡辉光放电等效电容及对放电参数的影响

等效电容是研究大气压介质阻挡放电的基本参数。按定义式计算电容值由于没有考虑杂散电容以及外加电压参数的影响,用于计算介质阻挡放电参数不够准确。丝状放电规则的平行四边形Lissajous图,在一定假设条件下可计算介质阻挡放电的等效电容,但大气压辉光放电是不规则平行四边形。此外,计算放电参数必须用同一电压下的回路电流和等效电容,但是测量回路电流就无法同时测量Lissajous图形。为此,基于大气压氦气介质阻挡辉光放电试验测量的外加电压和回路电流,提出了该外加电压下Lissajous图形的计算方法。基于该图形,提出了大气压辉光放电时等效电容计算方法:简化法和分段法。根据计算结果,研究了等效电容对计算放电参数的影响。研究结果表明,计算法得到的Lissajous图形反映了放电过程;简化法比定义计算法得到的等效电容用于计算放电参数更接近真实放电过程,而分段法可用于探讨放电过程中瞬态等效电容的变化;等效电容对计算放电电压和电流影响很大。

太阳电池阵样品等效电容的确定方法

在实验室进行的等离子体环境下的静电充放电试验中,由于条件的限制,一般使用的太阳电池阵样品只有几十平方厘米大小,可以通过选用增加等效电容的方法来模拟实际的太阳电池阵。分析了太阳电池阵静电充放电的基本原理。通过现象分析,确定了影响太阳电池阵充放电的几个电容因素,并对各个电容进行了分析,给出了等效电容的计算方法。分析表明,影响太阳电池阵充放电的电容因素主要有两个方面,一是影响一次放电的电容,主要是玻璃盖片的电容;另一个是影响二次放电的电容,电池串间的电容起主要作用。

任意无源二端电容网络的等效电容

探讨了任意无源二端电容网络等效电容的一般计算方法。利用电荷守恒定律、静电场的环路定理以及数学归纳法等数学工具,得到了零电量方程组和回路电压方程组,证明了两方程组间的相互独立性,从而解决了任意无源二端电容网络等效电容的计算问题。

一种新型检测肿瘤组织特征的等效电容测量系统的优化设计和可行性分析

不同阶段的癌细胞和正常细胞有明显的容抗特性差异，为寻找一种廉价、非介入式的、可连续实时检测的癌组织早期诊断方法，设计了并验证一套高分辨率的容抗测量系统。采用DDS 扫频技术、电压电流转换电路、匹配电感以及模拟乳腺容抗负载构成交变电流激励的LC谐振系统，测量谐振频率计算生物组织等效电容值，不同的电容值会反映病理阶段信息。在100～1000 pF的模拟电容负载测量中，测得该系统的电容分辨率达到8 pF。该系统可初步用于人体组织等效容抗测量，为癌组织的早期风险预警提供一种新的方法。

FET大信号模型中等效电容方程的改进

精确地描述FET器件大信号微波特性阻抗对单片微波集成电路设计极其重要。为了能准确地模拟FET器件大信号微波特性,在大信号器件模型中,有必要研究栅等效电容模型,尤其在高频段。在总结前人研究的基础上,构造了新型的栅源/栅漏电容方程。通过与6×80μm GaAs PHEMT器件大信号负载牵引测试数据的对比,表明:精确的栅等效电容模型极大地提高非线性模型对FET大信号特性的预测能力。这将有助于器件模型和MMIC设计。

大地等效电容量及其测量方法

在脉冲供电和正弦交流供电地电阻率观测研究中,大地容性效应会引起测量误差。本文按照电子学等效电路的方法提出了大地等效电容量的概念,研究了大地等效电容量的测量方法,为合理确定脉冲供电参数和减小交流地电阻率测量误差奠定了基础。

电力变压器操作冲击试验时等效电容的计算

用感应法对电力变压器进行操作冲击试验时,为了预测操作冲击电压的波形是否满足要求,以及为了估计电压效率,需要先求出变压器受压时的等效电容值。文中推荐使用电压比平方折合法来计算等效电容,根据变压器理论中阻抗在原、副边间的折合原理,先将绕组对地(或其他绕组)电容换算到其顶端对地的等效电容,再将变压器高压侧的电容折合到低压侧。对单相和三相变压器的一些接线方式,文中给出了等效电容的计算方法和结果,相比其他方法文中方法更为简单和方便。

利用等效电容计算复合材料的有效介电常数

为克服经典理论不适合计算高占空比复合材料的情况,提出了一种利用等效电容计算复合材料的有效介电常数的方法。对于颗粒弥散型复合材料,将其看成是电容器内的填充介质。通过求解电容器的等效电容,进一步导出复合材料有效介电常数的计算公式。将此模型与MG模型以及EMA模型对比,其计算结果非常接近,表明这种方法原理正确、适应性强,并且在高占空比的时候与文献给出的实验值吻合得更好。

新型数字等效电容器的研究

为满足科研人员对高精度宽范围可变电容的要求,本文介绍了一种新型数字电容器。新型数字电容器以阻抗变换电路为基础,应用集成运算放大器及少量的电阻和电容,构成新型有源阻抗变换电路,通过对电路部分线路的切换,使之产生等效纯电容。实验结果表明,通过使用数字电位器和模拟开关调节电路中电阻阻值来达到调节电容值的目的,从而使电路能够提供10^(18-)～108μF的等效电容,在模拟大电容方面具有一定的优越性。

基于粒子模拟的磁绝缘传输线等效电容和等效电感的计算

提出了一种基于粒子模拟的磁绝缘传输线等效电容和等效电感计算方法,在层流模型得到的同轴磁绝缘传输线等效电感和等效电容理论公式中引入修正因子,对粒子模拟所得结果进行数值拟合,获得了等效电容和等效电感修正因子依赖于电压的拟合表达式,修正后的等效电容和等效电感理论公式与粒子模拟结果符合较好,所得结果可用于磁绝缘传输线的等效电路建模。

同轴介质阻挡放电功率和等效电容特性研究

以同轴-针放电结构为研究基础,采用Lissajous图像法,研究了介质阻挡放电管径、载气流速变化对放电功率和介质等效电容的影响关系;设计了正交实验,进一步研究载气流速和放电管径对周期传输电荷量显著性影响的大小。研究结果表明:随着载气速度的提升,放电功率和介质等效电容都呈减小趋势;随着放电管径的增大,介质等效电容减小。正交实验中,管径的F值为22.15,相比载气流速对传输电荷量的影响更加显著。

梯形电容网络的等效电容

通过递推关系和相应的初始条件,给出了梯形电容网络总等效电容随级数n变化的具体表达式,并通过讨论指出:当网络级数n足够大时,等效电容总可以趋近于一个与负载电容C0无关的稳定值;只有当网络中的C1、C2都很小,且级数n不太大的情形下,负载电容C0的影响才显著.

基于等效电容的介电湿润芯片液滴位置检测方法

数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其得到了广泛关注与应用,但数字微流控系统中针对芯片上液滴的位置缺少反馈就会发生液滴不能成功被驱动的现象,致使液滴不能够完成规划的路径。本文采用基于等效电容的液滴位置估算检测原理,系统以相邻两个驱动电极与液滴所构成的等效电容为反馈控制对象,该位置估算原理具有无量纲属性,与液滴的组成成分无关,适用性更加广泛。实验结果表明,基于等效电容的液滴位置估算检测原理和装置能极大地提高液滴连续运动的成功率,从而使液滴能够按照规划好的路径运动到既定目的地。

声纳换能器等效电容自动测量电路设计

采用传统的测量手段对声纳换能器进行检测需要利用常规电子仪器,操作复杂,效率低下。为了提高效率,利用现代电子测量技术设计了一种换能器等效电容自动测量系统。该系统能够全面、快速、准确地完成等效电容的检测。较之传统测量方式,整个系统操作过程简单、界面友好,实现了测量自动化,提高了装备维修保障效率。

基于改进等效电容模型的数字微流控液滴定位反馈系统

基于介电润湿(EWOD)效应的数字微流控技术是近十年来出现的一种能够在平面上操控体积为微升、纳升级别液滴的新技术。为了满足对数字微流控中液滴精准驱动与控制的迫切需求,结合现有的液滴定位方法的研究,设计了改进的等效电容模型,该模型方法在无输入参数下实现多液滴的定位。基于该液滴定位模型,提出了驱动参数的反馈优先级调整策略,最终实现了一套具备驱动、定位及反馈一体的数字微流控控制系统。实验结果表明提出的方案有利于提高微液滴的连续输运的成功率,在同样的芯片参数结构下,成功率提高了接近40%,对数字微流控系统进一步的应用研究具有一定指导意义。

用精确电场法和等效电路法计算压电双晶片梁的等效电容

采用5端口等效电路法描述压电双晶片梁的动力学特性,通过控制方程和边界条件设计出等效电路,并给出了3种边界情况下的导纳公式,由导纳公式得到等效电容。分别用精确电场法与等电场法计算了压电双晶片梁的等效电容,并进行对比,得到了等效电容在基频附近的变化规律:等电场法高估了共振频率处的等效电容,并低估了共振频率;频率小于基频时,等效电容大于静态电容;频率在基频处,等效电容迅速增大,最大值可达静态电容的10倍;然后等效电容迅速减小,在反共振频率处达到一个小于静态电容的极小值,最后随频率增大而缓慢增大。本研究结果可用于预测压电声子晶体的LC局域共振带隙。

多路声纳换能器绝缘电阻及等效电容智能检测仪研究

针对目前国内装备的大型声纳换能器的几百个基元检测主要还依靠人工采用兆欧表检测方法的落后现状,提出了开发多路声纳换能器绝缘电阻及等效电容智能检测仪的思路,主要介绍了系统组成,绝缘电阻和等效电容检测原理和方法。