谐波激励下电力变压器振动特性分析

本文对电力变压器振动的产生与传递原理进行了分析,从变压器模态测量平台、各阶模态对应的频率与振型两个方面,讨论了与变压器整体固有模态特性有关的内容。在此基础上,本文围绕A相短路振动特性、B相短路振动特性、空载试验下变压器振动特性三个方面,对短路试验下的变压器振动特性展开分析,为相关从业人员提供一定的参考。

谐波激励下软磁复合材料磁芯损耗的有限元计算

为精确、快速地计算谐波激励软磁复合材料(SMC)的磁芯损耗,将有限元模型法与数学模型修正系数法相结合,分别在介观和宏观尺度下建立SMC单个颗粒及实际环形样件的三维有限元模型。基于有限元模型计算谐波激励多变量条件下(如谐波的含量、相位和阶次等)SMC的磁芯损耗,与环形样件法的试验测量结果对比。结果表明:计算与测量结果一致,满足工程精度要求。与磁芯损耗的纯数学模型计算方法相比,有限元模型不仅能考虑磁滞回线局部小回环对SMC磁芯损耗的影响,且考虑集肤效应对涡流损耗的影响。测试发现,SMC的磁芯损耗随谐波含量和阶数增加而增大,受谐波相位的影响很小。

谐波激励条件下铁心损耗测量与计算

准确地铁心损耗测量是进行铁心损耗计算与分析的基础。通过搭建非正弦激励条件下铁心磁性能测试平台,采用磁通密度可控的实验方案,从谐波相位、谐波含量以及谐波阶次3个方面考察了铁心损耗性能的作用规律,发现谐波阶次和含量与铁心损耗呈正比关系,且谐波相位差的增加使局部磁滞回环扩大,导致铁心损耗的增大,而在谐波阶次足够高时,相位对铁心损耗影响减弱,可忽略相位对其影响。此外,经典Steinmetz公式仅适合正弦激励条件,为将该模型扩展到可计算非正弦激励,提出了等效频率法。通过对比分析损耗误差在8%以内,验证了模型的正确性,对变压器的损耗预测,优化设计以及性能提高都具有重要指导意义。

谐波激励条件下铁心动态Energetic建模与验证

谐波激励条件下,表征铁心磁性能的磁滞回线发生明显畸变甚至出现局部回环,导致铁心损耗显著增加。为精确模拟和计算谐波激励条件下铁磁材料的磁滞特性和铁心损耗,该文在传统静态Energetic谐波磁滞模型的基础上,依据损耗分离理论,建立综合考虑谐波特征的动态Energetic谐波磁滞模型。实现人工鱼群算法结合归一化处理技术对传统静态Energetic谐波磁滞模型参数的辨识,并提出一种可以有效考虑局部回环影响的动态损耗系数求解方法。搭建磁通密度波形可控的变压器铁心磁性能测试平台,对不同谐波阶次、谐波含量、谐波相位激励条件下的变压器铁心磁滞特性和损耗特性进行实验研究。通过模型仿真结果与实验数据的对比,验证了该文所建动态Energetic谐波磁滞模型的正确性和有效性。

谐波激励条件下变压器铁心磁性能研究

为考察复杂激励条件下变压器铁心的磁性能,文中搭建了一种磁通密度可控的实验平台。基于变压器铁心模型,通过采用可产生任意波形的谐波电源对励磁电压波形调整的方法,实现了对变压器铁心模型中磁通密度的控制。文中分别从谐波相位、谐波阶次以及谐波含量三方面考察和分析了对变压器铁心损耗的影响,发现随着谐波阶次和谐波含量的增加铁心损耗逐渐增大,且谐波相位差的增加使局部磁滞回环扩大,从而导致铁心损耗的增大,而在谐波阶次足够高时,相位对其影响减弱,因此可忽略谐波相位对铁心损耗的影响。所得结果和结论为谐波激励条件下变压器铁心电磁场数值计算提供了数据支持,有助于通过优化设计提高变压器产品的性能。

非线性弹性梁在谐波激励下的次谐和超次谐响应

本文研究受横向周期载荷作用的梁的动力响应，梁的本构关系具有三次非线性项· 轴向载荷作用下已屈曲的梁受到横向激励后，谐波是不稳定的，将分叉出次谐波、超次谐波，以Ｍｅｌｎｉｋｏｖ法确定了次谐轨道、超次谐轨道产生的条件·

谐波激励下铁心等效磁路长度及接缝区损耗特性

为了研究谐波对变压器铁心等效磁路长度与接缝区域损耗的影响,文中基于完全按照电力变压器的标准设计和制作的叠片铁心模型,在不同谐波激励条件下,对铁心模型的等效磁路长度与接缝区域的损耗特性进行试验研究。研究表明:谐波阶次与谐波相位对铁心的磁路长度影响不是很大,在谐波条件下分析计算铁心的磁滞回环或磁化曲线时,可近似选择铁心的几何平均长度作为有效的磁路长度;不同谐波阶次与不同谐波相位激励下,铁心接缝区域比总损耗特性的变化规律大致相同:当磁通密度小于0.5 T时,接缝区的损耗近似为零;当磁通密度高于1 T时,接缝区的损耗出现明显的上升趋势。文中所用方法和所得结论对变压器产品的电磁分析和优化设计具有一定的指导意义。

位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力屈曲研究

地震下储罐罐壁发生屈曲是其主要的震害形式,研究储罐的动力屈曲特性尤为重要。以位移简谐波为水平激励,运用ADINA有限元软件对高径比分别为0.82、1.24和1.85的3种拱顶锚固储罐进行动力屈曲分析。根据Budiansky-Roth动力屈曲准则,通过谐波位移幅值对应的加速度峰值PGA和储罐位移响应,绘制特征节点的"伪平衡路径"轨迹,以确定临界加速度峰值,判断储罐动力屈曲。3种储罐模型在位移谐波激励下均为弹性屈曲。通过动力屈曲分析得出结论:储罐屈服的位置随高径比的不同有所不同,屈服多发生在径向变形最大处,罐壁内外面的塑性总应变值和屈服应力值大小不同等。最后以储罐模型B为例,将以"伪平衡路径"轨迹确定的临界应力与规范公式的计算结果进行了比较。

位移谐波激励下拱顶锚固储罐的动力响应分析

地震中拱顶锚固储罐的破坏将造成严重的后果,研究其地震作用下的动力响应特性具有一定工程意义。以位移简谐波为水平激励,运用AD INA有限元软件对一座3 000m3的拱顶锚固储罐模型进行动力数值模拟,系统分析了储罐内液面晃动波高、动水压力极值、罐壁应力、拱顶应力、拱顶位移等动力响应结果,将以位移谐波激励和以加速度谐波激励的储罐动力响应结果进行比较。分析表明,位移谐波激励下拱顶锚固储罐的液面晃动波高受场地影响较大;储罐应力分布具有一定规律性;采用位移谐波激励时其应力、位移和动水压力等较采用加速度谐波激励时大,液体晃动波高较小。

谐波激励下变压器结构件杂散损耗的模拟与验证

基于TEAM(testing electromagnetic analysis methods)Problem 21基准模型,从实验和仿真计算两方面系统地研究多谐波激励下变压器结构件杂散损耗建模与验证方法。考虑线圈涡流损耗的影响,提出一种基于实验更准确地确定结构件杂散损耗的改进方法。搭建硅钢叠片磁、损耗特性测量系统,基于测量数据建立多谐波激励下的损耗模型并予以验证。基于P21C-M1和P21C-EM1模型分别进行谐波激励下导磁和非导磁构件杂散损耗的数值模拟,磁场及损耗结果对比验证了方法的有效性。基于仿真及测量结果,分析谐波对杂散损耗的影响,得到谐波激励下导磁构件中附加损耗的分布及其对杂散损耗的影响。

一种多谐波激励下取向硅钢片的磁滞及损耗特性预测方法

基于损耗分离与场分离的统一性,利用Preisach模型实现静态磁滞损耗的计算,提出单一频率正弦激励下异常损耗参数辨识的改进方法,有效地提高了正弦激励下动态磁滞模型的计算精度。利用软磁磁性能测量系统,基于取向硅钢片在多个不同单频正弦条件下的损耗测量结果进行参数提取,构造多谐波激励下异常损耗对应场量的表达式,从而提出任意复杂多谐波激励下取向硅钢片的动态磁滞模型。在多种不同工况下,将动态磁滞回线及总铁耗的预测值与测量值进行对比,二者较为吻合,说明了文中所提模型的有效性和通用性。

正弦及谐波激励下铁磁材料损耗模型的改进和验证

通过搭建爱泼斯坦方圈磁特性测量系统,首先对铁磁材料在宽频率范围内的正弦磁损耗进行实验研究,综合考虑材料动态损耗的特性,在经典损耗分离模型的基础上提出动态损耗系数,建立改进的正弦磁损耗模型并进行实验验证。在此基础上,为了解决铁磁材料在谐波激励工况下磁损耗的建模方法问题,综合考虑磁通密度波形畸变后的特征,将谐波磁通密度波形分解为主磁通和局部反转磁通,并进行正弦化近似处理,之后结合外推磁滞损耗法、经典涡流损耗公式以及上述动态损耗系数,建立谐波激励下铁磁材料的损耗计算模型。最后对谐波激励下实验数据和计算数据进行对比分析,结果表明,引入动态损耗系数的损耗计算模型在任意谐波激励下均可获得较高的预测精度,从而验证所提损耗模型的有效性和可行性。

动密封转子动力特性谐波激励实验测试方法

针对动密封性能实验研究需求,设计搭建了基于谐波激励机械阻抗法的动密封转子动力特性实验台。实验台包括供气系统、驱动系统、润滑系统、激振系统以及测量系统5个部分。实验测试原理:利用电磁激振器对密封静子件分别施加x和y两个正交方向的单频/多频谐波激励,同步测量密封静子件涡动位移、涡动加速度以及所受的激振力等动态信号,通过无压缩气体的基准实验解耦实验台机械阻抗和动密封气流阻抗,求解力-位移线性方程,获得频率相关的动密封转子动力特性系数。该实验台能够开展不同运行工况(压比、转速、预旋比和偏心率)、不同密封结构(迷宫、蜂窝/孔型、袋型密封等非接触式动密封)和不同密封间隙下的频率相关转子动力特性系数实验测量。利用搭建的实验台对典型迷宫密封开展了泄漏与转子动力特性测量,验证了实验台的可靠性与准确性。

基础谐波激励下支承在弹性体上物体的动态响应

用有限元法计算出弹性支承的等效刚度矩阵，用以建立物体运动方程的刚度矩阵，进而建立和求解物理坐标下的物体运动方程。

一种采用谐波激励的2kb/s语音编码算法

低速率和高质量一直是语音编码算法的研究方向。文章借鉴HVXC、CELP和MELP算法的长处,提出一种新的2kb/s语音编解码算法。非正式主观测试表明,与2kb/s的HVXC和2.4kb/sMELP算法相比,该算法的清晰度和自然度都有不同程度的提高。

基于Ritz-POD的谐波激励法及其在大跨悬挑屋盖风致响应分析中的应用

大跨度复杂悬挑屋盖结构存在模态频率密集和模态耦合明显等特征,传统频域完全二次型组合(CQC)法和时域方法均不同程度存在计算效率低下和内存需求巨大的问题而不适用于此类结构的风致响应计算。谐波激励法(HEM)和基于Ritz-POD的CQC(RPCQC)方法的提出实现了精度和CQC法一致的快速计算,这使得复杂大跨度屋盖结构风致响应的计算成为可能。为考虑高阶模态对屋盖风致响应的影响,提出了基于Ritz-POD的HEM(RPHEM),并用于深圳国际会展中心屋盖的风振分析,以SAP2000时域积分结果为标准,对比了不同参振模态阶数的自由振动模态和基于Ritz-POD模态对HEM计算结果的影响。结果表明,采用HEM需要500阶自由参振模态才能得到满意的结果,且其计算时间仅为SAP 2000的1/30,而采用120阶Ritz-POD模态即可达到同样精度,且所需时间仅为采用HEM的1/6,大大减少了HEM的计算量。如果采用已有的RPCQC方法,其存储120阶模态力谱矩阵所需的内存量为1.93 GB,且计算耗时同CQC方法一样巨大,这表明所提方法的有效性。

谐波力激励下螺旋形弹簧的拉扭耦合动力响应

建立一种普遍的解析理论 ,利用简正模态法研究确定性载荷作用下拉扭耦合螺旋形弹簧的动力响应。假定确定性载荷是谐波变化的 ,得到各种谐波激励下封闭形式的解 ,并对动力拉伸位移和扭转位移的数值结果进行讨论 。

谐波位移激励下螺旋形弹簧的拉扭耦合动力响应

建立了一种普遍的解析理论 ,利用简正模态法研究确定性位移激励下拉扭耦合螺旋形弹簧的动力响应。假定位移激励是谐波变化的 ,得到了各种谐波位移激励下封闭形式的解。

一种500 bps谐波随机激励语音编码算法

提出了一种基于谐波随机激励的变速率语音编码算法 ,其平均码率为 50 0 bps。给出了各种情况下的比特分配方案以及浊音激励参数的分析和合成过程。非正式主观测试表明 ,该算法的语音清晰度测试( DRT)为 90 %