基于RCP开发的PMSM驱动系统实验平台设计

针对永磁同步电动机(PMSM)驱动技术研究中控制单元资源配置繁琐、算法编程复杂、研究开发周期长等问题,设计了基于快速控制原型(RCP)的实验平台。根据PMSM工作与控制原理,搭建了与dSPACE半实物实时仿真系统对接的软硬件模块,包括逆变器、传感器、保护隔离电路等硬件部分和基于Simulink搭建算法仿真模型、在线调试ControlDesk界面等软件部分。实验证明了驱动系统实验平台的有效性,为PMSM动态性能优化、控制策略研究以及电动机伺服系统预先研发提供了良好的开发环境。

基于Matlab/xPC的直流电机参数辨识及双闭环控制研究

针对直流电机精确数学模型的获取及其双闭环控制器参数的整定问题,在Matlab/xPC目标环境使用递推最小二乘法对某型直流电机进行参数的在线辨识,获得某工作转速下的动态结构图参数。针对该结构图,在Simulink环境下对速度调节器和电流调节器的PI参数进行整定并仿真,达到满意效果后,将控制器下载到xPC目标机中,采用毫秒级步长对电机进行双闭环控制,并可在线调整控制器参数。试验表明,该方法简便高效,具有辨识结果误差小,双闭环控制响应速度快、动态性能良好的优点,可用于直流电机双闭环控制系统的快速控制原型。

核电主泵电机推力轴承平衡块支撑的运动稳定性

虽然相互"搭接"的推力轴承平衡块能够较好地平衡作用在各推力瓦乊间的轴承载荷,但若平衡块的设计参数不当,可能会出现平衡块支撑的不稳定运动现象,导致推力轴承功能失效。根据平衡块摆动与轴承载荷的关系,建立了平衡块支撑运动的非线性微分方程,利用多尺度方法给出了平衡块支撑的运动稳定性及其边界条件,它与轴承载荷中动态分量的激励频率和静态分量的共振频率密切相关。

核电站轴封型主泵电机飞轮结构分析与研究

核电站发生全厂断电事故后,为确保短时间内提供足够的流量来吸收反应堆产生的热能,要求主泵具有足够的惰转惯量。飞轮是一种有效的储能手段,主泵通过在电机上设置飞轮来增加转动惯量。文中在分析和对比现有核电站轴封型主泵电机飞轮结构和特点的基础上,研究飞轮的设计改进方案。

屏蔽电动机主泵间隙流动动力特性

通过试验研究与数值研究相结合的方法系统研究了屏蔽电动机主泵转定子之间的间隙流动所产生的流体力及其对屏蔽电动机主泵转子动力学特性的影响.为了测量间隙流动所带来的流体力,建立了立式间隙流动试验台.通过三维动网格瞬态CFD方法和试验测量,获得了在不同转速和流量下间隙流动所带来的流体力.由数值计算结果与试验结果对比发现,计算结果与试验结果吻合良好,表明采用的三维动网格瞬态CFD方法能准确计算涡动情况下转子所受的流体力.将试验和CFD结果进行分析发现,在屏蔽电动机主泵的运行工况下,间隙流动为转子系统带来了较大的附加质量和负的主刚度,这一效应会导致转子系统临界转速下降.此外,间隙流动还为系统带来了较为显著的交叉刚度,但转子系统稳定性并未因此而恶化.

电源频率变化对屏蔽式主泵电机性能影响及其设计调整分析

分析电源频率变化对屏蔽式主泵电机性能的影响,以及供电电源频率变化较大时的电机设计调整。通过将某60 Hz电机方案调整成50 Hz方案,采用有限元分析方法对2种方案电机的性能进行仿真计算,得到了2种方案电机的相关性能参数。

间隙环流对核电主泵电机转子振动的影响

在间隙环流动力学特性已有研究成果的基础上,以简化的单圆盘转子为振动分析模型,利用Hurwitz判据和复特征值方法给出了转子振动稳定性的边界条件以及涡动频率的改变;通过解析求解转子振动质量不平衡稳态响应,得到了振幅变化的依据和相应的临界转速.借助复模态理论和有限元方法,对实际的核电屏蔽电机主泵转子振动进行了数值模拟.结果表明:数值计算结果与理论分析结论相吻合,为进一步掌握间隙环流对核电主泵电机转子振动影响的机理提供了理论依据.

屏蔽主泵电机定子绕组腔密封设计

根据屏蔽主泵电机定子密封腔结构的特殊性、技术复杂、制造难度大等特点,重点分析了大型屏蔽主泵电机密封腔的结构特点及关键技术,并提出了与轴封主泵的不同之处。为确保主泵设备的安全运行,提供了可靠的依据。

屏蔽套形变对环形间隙轴向流阻的影响研究

针对核主泵屏蔽电机中内冷回路上下支路流量分配的预测问题,研究了屏蔽电机定子屏蔽套变形规律及其对间隙环流轴向流阻的影响规律。采用有限元方法计算了内冷介质高压作用下定子屏蔽套轮廓的圆角沟槽状变形特征,并进行了实验验证。采用计算流体动力学方法研究了界面非圆轮廓形变对间隙流场的影响,通过变参数分析与数学拟合,建立了核主泵屏蔽电机定子屏蔽套形变后的间隙环流轴向流动阻力系数修正模型。该模型的计算结果表明,在屏蔽式核主泵的额定工作状态,驱动电机定子界面轮廓相较于理想状态存在11%的变形,这种变形会导致电机定转子间隙流动轴向沿程压降值下降到无形变间隙的83%左右。

屏蔽主泵与湿绕组主泵的对比研究

基于对屏蔽主泵和湿绕组主泵类型主泵的对比研究,从性能、结构、工艺复杂性、生产周期和成本等角度分析,认为湿绕组主泵也是一种可选择的三代核电主泵类型,可作为核电站业主、设计院、工程公司在进行主泵设计、选型和采购时参考。

主泵电机润滑油损失异常的分析和处理

主泵是核电站的心脏,是反应堆冷却剂系统的主要设备和压力边界之一,承担着确保堆芯传热所需的冷却剂流量的重要功能,运行期间必须保证主泵运行的安全可靠。在第11个燃料循环周期中,主泵A电机出现了润滑油损失异常的状况。为了保证电机正常运行,在功率运行期间进行了5次补油的应急处理。针对这个问题,对主泵电机润滑油损失异常的原因和油气散失通道作出了具体分析,在换料检修过程中对主泵电机进行了解体工作。对解决润滑油损失异常的具体解决方案做出了论述。通过具体检修方案的实施,最终使润滑油异常损失得到了很好的控制。

核电厂主泵供电设计探讨

根据核电厂反应堆冷却剂泵(主泵)的功能和供电要求,探讨了主泵的供电回路设计。以某核电厂为例,给出了屏蔽电机主泵供电回路的设计方案和控制要求,分析了主泵供电回路保护功能设置。

AP1000主泵飞轮及水润滑轴承研究

根据理论推导和对屏蔽电机主泵的设计、运行和故障处理经验,计算分析浸水重金属飞轮的摩擦损耗。按照双向中心支承推力轴承的摩擦学设计原理,分析重金属飞轮对先进非能动压水堆(AP1000)屏蔽电机主泵的影响。