有限双极性软开关焊接电源仿真研究

有限双极性全桥软开关克服了移相全桥软开关过程中的占空比丢失和软开关负载范围小等问题,减小了全桥逆变电路的开关损耗,而焊接过程中的电弧负载存在空载状态,有限双极性全桥软开关空载时难以实现零电压开关。ISOP拓扑结构能够降低开关管的压降,从而选取低耐压的开关管,进一步降低电路的损耗。基于有限双极性控制策略,选取ISOP拓扑结构,采用倍流整流电路以实现全负载范围内的软开关,通过PSpice仿真软件对该电路软开关情况以及超前臂关断损耗进行仿真研究,为实际电路提供研究依据。搭建的焊接电源在全负载范围内实现软开关,同时对比了电源在硬开关和软开关工作情况下的温升情况,空载情况下硬开关温升较小,重载情况下软开关温升较小。

PCB绕组盘式电机CFD热分析

印制电路板(PCB)绕组盘式电机具有零齿槽转矩、高功率密度、高效率、高设计灵活性、高加工精度等诸多优点,可广泛应用于航空、工业驱动、风力发电等领域。然而,内定子外转子结构的PCB绕组盘式电机受空间限制,定子散热困难,易产生绝缘老化、永磁体退磁等问题。为实现对PCB绕组盘式电机热特性的精确计算,研究气隙封闭条件下流体域的对流散热问题。探究电机内PCB绕组上热量散出的传热路径,提出一种采用由实验关联式导出空气等效导热系数的计算方法,利用计算流体力学(CFD)方法对内部流体流动和热特性进行仿真分析。结果表明PCB绕组盘上90%的热量进入气隙,空气等效导热系数的理论和仿真计算值误差不超过5%。最后设计并制造采用单定子双转子结构的PCB绕组盘式电机实验原理样机,通过实验对理论分析的正确性和仿真计算结果的精确性进行验证。

基于转子永磁分段优化的轴向磁通永磁电机涡流损耗分析与试验

轴向磁通永磁电机永磁体中的涡流损耗将使转子温度升高,致使永磁体产生不可逆退磁风险,影响电机的正常运行。该文推导了轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗的数学模型,分析得到永磁体表面涡流路径长度及永磁体表面积对涡流损耗的影响规律;结合理论分析,在永磁体完全分段的基础上,提出了三种永磁体部分分段的优化新方法;利用有限元软件建立了电机有限元分析模型,对永磁体的电流密度分布、涡流损耗、抗退磁能力、静力学强度等进行了仿真分析与比较,获得了较合适的永磁体部分分段数和永磁体保留尺寸。最后制作了样机,测试了电机效率、永磁体磁性能和永磁体温升情况,验证了所提优化方法的有效性及理论分析的准确性。

低温液体输送过程中的参数计算与分析

首先分析了在稳定的单相流中液体温升和压力损失的计算方法 ,然后介绍了在稳定的两相流中如何计算流体的流量及出口液体的蒸气含量 ,最后对三种最常见的非稳定过程 :管路被冷却、填充盲支管以及打开阀门进行了分析 。

不同磁极拓扑结构的轴向磁通永磁同步电机传热的研究

针对轴向磁通永磁电机转子散热困难,使得永磁体容易温度过高的问题,研究考虑实际变频器供电,永磁体分段后的电密和涡流损耗。永磁体的分段方式分别为径向等长度、径向等体积和周向等体积分段。结合降低涡流损耗的效果和经济性综合分析,优选出永磁体最优的分段数。在优选分段数的基础上,考虑了永磁体之间粘接胶的影响,研究三种分段方式对电机温度场的影响,并与永磁体未分段的电机温度进行对比。最后制作了样机,进行效率和温升实验,验证了仿真计算的准确性。研究永磁体的分段,为进一步提高轴向磁通永磁电机的效率和功率密度,对电机设计初期选用更高的热负荷提供了参考依据。

1000MW级汽轮发电机转子端部线圈温升的分析计算

本文探索了一种适用于工程计算的温升计算方法，它避免了用有限元法计算时因种种假定所带来的误差。提供了分析1000MW级水氢氢汽轮发电机转子端部线圈各段的压力损失和节点单元猛升的分析计算方法。考虑到电机绕组的对称性，将二分之一极绕组分成mxn个温度计算单元，建立了准三维热模型，给出了绕组节点单元热等效网络和任一节点单元导体的热平衡方程，用数值法计算了一台930MW4极水氢氢汽轮发电机，将计算值与试验结果进行比较，表明计算的有效性。散热系数的难以准确确定会给温升计算带来较大误差，本文将绕组分成mxn个单元，从每一单元节点的风压和流量出发，从而提高了计算的精确性。也为通过调节导体风追、进风口和出风口的数量、尺寸及形状，从而获得风路中较佳的流量分布，使各线圈导体的温升更加均匀，提供了合适的计算方法。

变风量空调系统风道分布参数的研究与建模

变风量空调系统优化节能控制的一个要素是空调系统的风道分布参数的变化规律。通过对风道实测数据的分析,建立了风道分布参数实时变化的神经网络辨识模型和现代回归辨识模型,并研究它们和周围影响因素的关系,同时借用暖通空调专业仿真软件HVACSIM+进行系统仿真,对两者进行了比较,结果表明,HVACSIM+可以仿真相对复杂的大系统,而系统辨识的精度较高。

一种新型YASA电机冷却系统的优化设计

围绕着提高电机的功率密度,提出了一种新型直接冷却式轴向磁通分块铁心无磁轭(YASA)电机,根据传热学及流体力学理论对其热和流体耦合场进行了分析,并对该电机的冷却系统进行了优化设计。建立了传统背部冷却式YASA电机与直接冷却式YASA电机的三维CFD模型,并通过采用有限元法(FEM)求解了两种电机的稳态三维温度场与冷却系统压力损失,最后,制造了优化后的YASA电机,并将仿真的结果与实验结果进行对比验证该电机散热系统的高效性。

轴向磁通永磁电机转子支架涡流损耗研究

对轴向磁通永磁电机转子支架的涡流损耗进行分析,研究了几种不同电导率的转子支架材料对涡流损耗的影响,提出了通过优化转子支架的材料来抑制转子涡流损耗的具体策略。以一台样机为例,通过建立的理论公式对模型损耗的理论推导,运用ANSYS Maxwell进行有限元分析,得出转子支架的涡流损耗,样机实验验证了优化转子支架材料对抑制转子涡流损耗的作用。结果表明,优化转子支架材料可以有效抑制转子上的涡流效应、降低转子温升,该研究对实际工程应用具有积极意义。

PCB盘式风力发电机分布式绕组优化

本文针对小型风力发电系统的印制电路板(PCB)盘式永磁发电机,以提高发电机的输出特性为目标,基于传统PCB分布式绕组型式提出了不等宽分布式PCB绕组,并进行了优化设计。首先建立了PCB绕组盘式电机的电动势和绕组损耗等数学模型,并采用有限元法对优化前后两种绕组型式发电机的绕组电阻、绕组损耗、温升及输出特性进行了计算和对比。分析结果表明,采用优化后不等宽分布式PCB绕组的发电机输出特性得到了明显提升;同时绕组电阻、绕组损耗及温升也相应降低。最后,本文制造了一台采用不等宽分布式PCB绕组的盘式风力发电机并搭建了实验平台,通过样机实验验证了有限元分析模型的正确性及不等宽分布式PCB绕组在盘式发电机中应用的优势。

发电厂冷渣器冷却水回水接入点改造及经济性分析

北方联合电力有限责任公司蒙西发电厂2号300 MW循环流化床机组存在低压加热器凝结水温升过高、冷渣器循环效率低及凝结水流量过大等问题,主要原因是冷渣器回水接入点不合理。通过方案论证,对冷渣器冷却水回水接入点进行改造。改造后,低压加热器凝结水温升趋于设计值;汽轮机回热得到合理利用,汽轮机热耗由8680.97 kJ/kWh降至8382.5 kJ/kWh;供电煤耗由363 g/kWh降至359.8 g/kWh,提高了机组运行的经济性。同时通过凝结水泵电机变频改造等措施,解决了凝结水流量过大的问题。

异步电机铁损测量试验方法

通过某电厂2007年2#机组B修实例,介绍了异步电动机铁损试验方法。通过电机定子铁心损耗及温升试验,检查定子铁心的铁损值和铁齿各部分的温升状况,这是判断铁心片间的绝缘状况的重要方法,并分析了发电机定子铁心局部的过热问题。

风电机组多并联液冷系统计算软件开发及应用

针对现有风电机组液冷热管理系统中存在诸如各部件冷却能力不匹配、各支路流量分配不合理、各部件液路接口尺寸不能满足整机热管理系统性能要求等实际工程问题,以目前大批量在役运行的某种风电整机冷却系统为例,构建了并联支路液冷系统流动与传热的计算模型,在Matlab计算平台上开发出能适应风电机组各关键部件热管理计算与校核的多并联支路液冷热管理系统计算软件,在快速、准确实现对风电机组各关键部件液冷支路进行热管理设计及校核计算的同时,能从整机热管理角度来实现各关键部件间热管理的最优匹配。该研究成果对风电机组整机热管理系统高效、经济、可靠地运行具有重要的工程应用参考价值。

6kV励磁电压下发电机定子铁芯试验

介绍了用6 kV电压作为励磁电源直接合闸进行发电机铁损试验的整个过程,与传统试验方法相比,该试验在保证磁通密度1 T要求的同时,具有设备简便灵活、现场条件易满足的特点。

轴向磁通轮毂电机热分析及研究

电动汽车用轮毂电机需满足高功率密度和高效率的要求,电机的发热与散热问题直接影响车辆运行的可靠性和稳定性。本文以一台卷绕式非晶合金定子齿无磁轭模块化轴向磁通轮毂电机为分析样机,基于电机电磁损耗理论,建立电机的三维电磁场有限元模型,计算不同工况下电机的电磁损耗。分析定子齿热传导方式,计算各部件等效导热与散热系数,建立电机的三维温度场有限元模型,得出电机温升的幅值与分布。加工样机并搭建实验平台,通过热电偶和红外热像仪测试电机不同位置处的温度,与计算结果相符,验证了有限元模型的有效性。本文所提出样机的热特性满足电动汽车要求,可以为新型轴向磁通轮毂电机热设计提供参考。