基于多模式加速及反步滑模的航空发动机压气机压力模拟方法

在航空发动机硬件在环仿真试验中,压气机出口压力模拟是一个重要的环节。为模拟压气机失稳过程中的气流突变现象,需要设计一种高精度的压力模拟系统,通过该模拟系统生成真实压力信号为全权限数字发动机控制器提供准确的压力激励。根据开关阀特性提出多模式加速切换策略,设计加速驱动波形及生成方法,结合现场可编程门阵列模块精确输出加速波形,提高开关阀启闭速度;在传统三模式与五模式切换的基础上设计七模式切换方法,结合反步滑模控制方法提高控制精度并证明了控制系统的稳定性。研究结果表明:在稳态压力测试中最大平均超调量为1.25%,最大平均稳态误差为0.016 MPa;在随机阶跃响应试验与正弦跟踪试验中仅有低于0.02 MPa的平均误差;压力模拟方法可满足航空发动机硬件在环仿真试验的高精度压力模拟需求,低成本的实现精准模拟压力。

东芝三菱变频器软启动同步切换技术在京博石化烷烃脱氢装置压缩机的应用

本文简单叙述了对京博石化烷烃脱氢装置进行的技术改造,将原东芝三菱变频运行用的高压变频器,改造为变频运行加上能软启动同步切换的变频器,可以将电机无扰切换到电网上工频运行。简单叙述了改造的必要性,改造的基本思路和方案,以及改造后的实际效果。

振荡与瞬间过载情况下空压机组启动功率智能控制

为解决工业空压机组启动过程中储能变流器出现振荡和瞬间功率过载问题导致功率不平衡的问题,该文设计一种空压机组启动功率稳定自动控制方法。根据空压机软启动过程中,空压机组功率因数角的变化规律,使用变点分组法对采集到的功率因数角的离散程度进行划分,利用功率因数角闭环反馈对动态过程的触发角进行补偿,解决振荡问题。为了防止储能变流器过载的问题,通过计算有功功率损耗、增益、损失能量等指标,引入恒功率控制来保持输出功率的稳定性,通过调节稳定控制参数并实施自适应模式转换,实现空压机组在不同工况下启动功率稳定输出的自动化控制。实验分析表明,设计的方法功率稳定化控制精度高、响应迅速,拥有较大的应用优势。

Optimal Matching of Magnetic Pulse Compressor

Energy transmission efficiency in the magnetic pulse generators varies with saturated time of magnetic switch. An optimal matching time exists and depends on the compression ratio, under which, the energy transmission efficiency can reach approximate 100%. The equation of required magnetic core volume is obtained by taken into account the optimal matching mode. It indicates that a great reduction on the volume is feasible under the optimal matching mode. The circuit simulation code-PSPICE is also introduced to simulate a 3-stage magnetic pulse compressor, and the results are in accordance with those of equivalent circuit analyses.

高速冰箱压缩机用永磁同步电机最小开关损耗控制策略

在高速冰箱压缩机驱动控制系统领域,随着压缩机运行转速的升高,需要提高驱动器的载波频率以确保压缩机高速运行的稳定性,而驱动器的高载波频率控制不仅会造成较高的驱动器开关损耗,导致压缩机驱动器功耗增加,而且会造成高速运行时较高的IPM温升,导致IPM散热器体积增大成本增加。为解决上述问题,研究三相两电平逆变器的调制策略,设计一种无扇区判断最小开关损耗DPWM调制算法。该调制算法通过在三相电压中注入不同的零序电压分量即可得到新的三相PWM调制波,能有效避免复杂的扇区判断计算的同时,并进一步减少每个开关周期内的开关总次数至常规SVPWM调制算法的三分之二。实验结果证明了该算法的可行性和程序的有效性,基于无扇区判断最小开关损耗DPWM调制算法能减少驱动器IPM开关管的开关次数,降低驱动器损耗,实现不同调制算法之间的平稳过渡切换,具有一定的工程应用价值。

重水堆废气处理系统压缩机停运原因分析及处理

对重水堆核电厂在运行期间废气处理系统压缩机的停运进行了分析和研究,该缺陷直接导致废气处理系统不可用。通过对废气处理系统的结构、运行参数、设备运行逻辑及现场勘探,绘制了造成缺陷可能产生的关联图,并通过末端因素进一步分析论证,最终找出了压缩机停运的原因。针对停运原因,在不改变原有设计工况的前提下,在系统和设备及技术文件都满足要求的情况下,制定了有效的解决措施,并成功消除了故障,进而彻底解决了压缩机的停运,保障了废气处理系统正常运行,减少有害气体的排放。

加料机料液智能引射系统的设计与应用

为了解决在烟草加工工艺中加料工序中不同牌号烟叶柔性加工与高强加工不能使用同一引射介质的问题,设计了加料机料液智能引射系统。系统利用算法对比,实现引射介质自动切换,将人工切换引射介质,转变为自动下发指令与执行阀门动作,再通过智能校验对牌号、阀门状态等进行防差错校验,实现加料机料液的智能引射。使用加料机料液智能引射系统后,切换引射介质流程发生了改变,无须人工手动操作,切换时间由25.2 min降低至4.2 min,效率提升了497%。

家用多联机变频变容压缩机的高效化设计及应用

基于大数据分析的家用多联机低负荷运行冷量过剩、低频能效低的问题,通过对变容压缩机的容积比、泵体结构、切换机构等方面优化设计,优选电机槽极配合和绕线方式,结合绕组切换技术、变频器电控优化等技术,降低了压缩机的摩擦功耗、泄漏损失、排气阻力等,提升电机低频效率,降低变频器控制损耗,从而拓展了最小冷量输出,大幅提升了压缩机低频能效,应用于家用多联机系统可使低负荷能效提升20%。

基于场路耦合的永磁电机高频径向电磁力波分析

振动和噪声的大小是衡量家用变频空调压缩机品质的指标之一。针对家用变频空调压缩机出现的高频噪声问题,以一台6极9槽家用空调压缩机用永磁同步电机及其控制系统为研究对象,基于场路耦合法,对常规空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术及其控制策略所引入的谐波电流成分与高频声振响应特性进行研究。首先通过解析法分析了永磁电机高频噪声源的产生机理。其次从原理上阐述了电流谐波对径向电磁力波的阶次特征与频率特性的影响。然后建立了永磁电机的场路耦合模型,详细分析了不同负载工况下高频径向电磁力波频率与开关频率的关系。最后采用声振特性试验进行了验证,结果表明:场路耦合模型可以考虑电机本体、控制策略以及开关频率等非线性因素引起的高频电流谐波影响,并得出了高频径向电磁力波频率与载波频率的关系式,为永磁电机的高频噪声预测以及减振降噪提供了参考。

RR压缩机组控制系统冗余切换故障浅析

西气东输一线RR压缩机组控制系统设备使用年限较为长久,控制器的冗余切换故障问题出现较为频繁,严重影响压缩机的平稳运行。本文主要以解决RR压缩机控制系统冗余切换问题为目的,通过机组控制程序分析、报警信息分析、系统运行状态诊断、系统网络优化、功能测试及资料查阅等方法,分析压缩机组冗余切换故障发生的原因,制定了控制网的优化、看门狗时间优化,对外通信连接数精减,对外通信连接路径优化,故障模块更换等优化措施,从而提升压缩机组平稳运行的可靠性。

变容量压缩机机械变容控制方法的创新研究

本文主要介绍通过TRIZ理论获取变容量压缩机机械变容控制方法的创新研究,先分析现有变容量压缩机常规变容控制方法存在的不足点,再针对存在的问题通过创新方法及创新原理进行问题的矛盾分析,找出克服问题的解决方案,后再建立物质一场分析,寻找出标准解和相关联的创新原理解决问题的过程,最后发明出新的技术方案,变容量压缩机采用机械变容控制方法,降低成本,提高压缩机的可靠性。

环形磁芯磁开关设计

在同时考虑磁芯与绕组间绝缘距离和磁芯横截面磁场非均匀的条件下,推导出了环形磁开关磁芯体积计算公式,并以此为基础,提出了获得最小磁芯体积的优化设计方法.利用所提出的最小磁芯体积设计方法,对一个具体的环形磁开关实例进行了计算和设计,当绝缘距离由15mm(径向和轴向绝缘距离相等)增加到45mm时,磁芯体积增长了1 2倍;径向绝缘保持15mm不变,轴向绝缘距离由15mm增加到45mm时,磁芯体积增加了20%.计算结果表明:绝缘距离是影响磁芯大小的重要因素,采取良好的绝缘方法,减小绝缘距离是降低磁开关磁芯体积的一条重要途径.

磁脉冲压缩系统元件参数及电路仿真

应用Pspice电路分析软件,对单级磁脉冲压缩系统在纯电阻负载(400Ω)情况下的压缩过程进行比较全面、准确的模拟,其中磁开关的模型基于微秒脉冲激励下的磁芯B-H曲线。当负载为400Ω时,Pspice模拟结果揭示了饱和变压器PT和磁开关MS1的磁芯所需的饱和时间分别为4μs和400 ns,输出的负极性脉冲峰值-55 kV,半高宽为100 ns,下降沿为50 ns,实验结果很好地验证了这一结论。

往复式开关磁阻直线电机的效率最大化控制

为了提高直线压缩机的效率,在对一台往复式开关磁阻直线电机驱动的直线压缩机进行运动特性分析、损耗(尤其是铁耗)分析以及驱动参数测试的基础上,提出了一种以黄金分割算法为重要组成的电机效率最大化综合控制策略.该控制策略具有不依赖系统的模型和参数、简单易于实现等优点,尤其适用对参数变化和模型复杂难以确定的非线性系统进行控制.该控制策略不仅能对电机的行程和平衡位置进行控制,而且能在线快速搜索最大效率工作点,进而提高电机的运行效率.实验结果表明了该控制策略是正确且有效的.

一种往复开关磁阻直线电机的设计与控制

以往复活塞式压缩机为应用背景,提出了一种具有简单结构及单方向力驱动的往复式开关磁阻直线电机,并基于有限元方法进行了电机的参数化设计。针对开关磁阻电机的非线性电磁力及磁链特性,基于三维有限元方法分析了电机的位置/电流/电磁力和位置/电流/磁链特性。针对此单方向力驱动的电机提出了一种综合控制策略,其由"推秋千"控制器、PI电流控制器、行程控制器及平衡位置控制器组成。"推秋千"控制器控制电机电流的导通时刻,以保证电机动子在其机械谐振频率上运行,PI电流控制器通过脉宽调制开关功放控制电机电流,行程控制器及平衡位置控制器分别控制行程和平衡位置。在有限元分析和参数测试的基础上,在Matlab/Simulink环境中建立了电机、压缩机及控制系统的仿真模型,并以此分析了给定行程下,控制系统控制直线电机驱动压缩机的动态性能。最后进行了实验测试,并与仿真结果进行了比较,结果相一致,验证了所设计的电机及所提出的控制策略的可行性和有效性,其中的"推秋千"控制器能够使电机动子在其谐振频率上运行。

空压机并网运行自稳压控制系统改造

针对某厂空压机并网改造后运行效果不理想的问题,介绍了空压机并网运行自稳压控制系统的二次改造方案。该方案将2台空压机储气罐串联,既增大了储气罐的容量,又保证了输出的压缩空气流量和压力的可靠性、稳定性;可预先设定2台空压机的循环运行间隔时间;当一台空压机故障时,另一台空压机可自动投入工作;设有急停开关、2台空压机的启动及停止开关,可直接控制2台空压机的启动或停止运行。实际应用表明,二次改造后的空压机组运行稳定、正常。

大型非晶态磁开关铁心的研制

主要论述了磁脉冲压缩(Magnetic Puls Compress,简称MPC)的原理;介绍了磁开关铁心的工作状态、技术特点以及特殊的工艺技术。针对如何让铁心能够在2kHz高重复频率以及传输400ns窄脉冲下可靠工作,在磁开关铁心的材质选取上,给出了多种高频软磁材料的性能对比,并介绍了相关的工艺处理技术。

空压机的恒压调速数控方法

提出了空压机数控恒压调速的实现方法。在分析空压机系统运行情况的基础上,说明了用开关磁阻调速电机驱动空压机,使压力的监测反馈值和设定值闭环控制电机转速,实现恒压供气的方法,并总结了应用此方法的效果。证明开关磁阻调速电机能精确地数控恒压供气,起动性能好且节能高效,非常适合空压机系统的使用要求。

基于SOS的脉冲功率源技术新进展

研制了基于SOS的胡杨200和胡杨700脉冲功率源。给出了胡杨200和胡杨700的电路原理、组成结构和实验波形。介绍了在SOS脉冲功率源上开展的高重复频率强流电子束产生、长寿命阴极实验、绝缘介质的高重复频率击穿实验和低引导磁场无箔二极管等实验研究进展。经测试,胡杨200在2 kHz重复频率、负载阻抗200Ω下,输出电压200 kV,脉冲宽度约35 ns,平均输出功率大于10 kW;在300 Hz条件下可连续运行。胡杨700同样为全固态脉冲功率源,其设计指标:输出电压700 kV,电流5 kA,脉冲宽度约40 ns;经初步调试在150Ω电阻负载上单脉冲输出指标达到660 kV,4.4 kA,脉宽约70 ns。

靶式流量开关在空压机断水保护中的应用

依据水冷式空压机需要断水保护的要求,介绍了靶式流量开关的工作原理、选用方法以及在断水保护中的优势。针对靶式流量开关在实际应用中的常见问题,分析原因并提出了相应的解决措施,为空压机的安全经济运行提供保障。