A Cooling System with a Fan for Thermal Management of High-Power LEDs

To improve the heat dissipation of high-power light-emitting diodes (LEDs), a cooling system with a fan is proposed. In the experiment, the LEDs array of 18 W composed of 6 LEDs of 3 W is used and the room temperature is 26oC. Results show that the temperature of the substrate of LEDs reaches 62oC without the fan, however, it reaches only 32oC when the best cooling condition appears. The temperature of the LEDs decreases by 30oC since the heat produced by LEDs is transferred rapidly by the fan. The experiment demonstrates that the cooling system with the fan has good performance.

Adaptive Real-Coded Genetic Algorithm for Identifying Motor Systems

In this paper, the main objective is to identify the parameters of motors, which includes a brushless direct current (BLDC) motor and an induction motor. The motor systems are dynamically formulated by the mechanical and electrical equations. The real-coded genetic algorithm (RGA) is adopted to identify all parameters of motors, and the standard genetic algorithm (SRGA) and various adaptive genetic algorithm (ARGAs) are compared in the rotational angular speeds and fitness values, which are the inverse of square differences of angular speeds. From numerical simulations and experimental results, it is found that the SRGA and ARGA are feasible, the ARGA can effectively solve the problems with slow convergent speed and premature phenomenon, and is more accurate in identifying system’s parameters than the SRGA. From the comparisons of the ARGAs in identifying parameters of motors, the best ARGA method is obtained and could be applied to any other mechatronic systems.

混合转子永磁电机双风道冷却系统设计

混合转子永磁电机具有高功率密度的优势,但也导致电机散热空间和散热能力不足等问题。为此,根据其特有的转子结构提出一种双风道冷却系统,并采用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)的方法对电机温度场进行验证。首先,根据电机损耗和尺寸设计一个适合双风道的轴流风扇。其次,对不同进、出风口的结构参数进行仿真,对比和分析仿真结果,选出冷却性能较好的参数组合。最后对单风道和该参数组合下的双风道进行数值模拟,仿真结果表明,使用双风道冷却结构后电机散热能力显著提升。

“汽电双驱”引风机驱动方案的电气原理与应用

介绍某火力发电厂中“汽电双驱”的引风机驱动方案的配置、结构以及各运行工况。阐述该系统的电气原理、介绍异步电机的参数选取和边界条件;并分析系统工作的稳定性,以及在各种不同工况下,电机、汽轮机和引风机如何配合以实现功率的自平衡。计算该异步电机对降低厂用电率的作用,及其对中压母线电压降和短路电流的影响。

风路结构对自扇冷永磁地铁牵引电机冷却散热的影响分析

为了解典型外风路结构对永磁牵引电机的散热及噪声的影响规律,本论文采取数值计算和实验测试的方法,对某型号190 kW地铁永磁牵引电机在不同外风路结构下的流动、散热以及气动噪声展开了分析讨论,在保持通风孔径向高度15 mm不变的前提下,随着通风孔从48增加至60和72时,平均流速增加,流量减小,其中72孔比原始孔数48孔,流量减少了6.1%,流速增加了8%;在保持通风孔数60不变的前提下,取通风孔高度分别为15 mm、16 mm、17 mm时,随着孔高度增加,流量增加,流速减小。孔高17 mm比孔高15 mm方案流量增加了3.6%,平均流速减小了6.7%。风扇外径由280 mm增加至320 mm时,气动噪声仅增加2 dB(A)左右,但绕组最高温度、铁芯最高温度均下降5 K以上。因此,建议对于定子通风孔在满足要求设计及安全要求前提下尽量选取孔数大、高度低的参数组合;风扇外径在280~320 mm范围内时,风扇尽量选取更大一点,综合性能更优。

冷却塔风机驱动系统改造

原冷却塔风机驱动系统采用了三相异步电动机+传动轴+减速机的结构形式。该驱动系统存在的主要问题是:具有一定的机械效率损失;组成部件较多,故障点多。对驱动系统进行了改造,采用直联永磁电动机替换了原驱动系统,风机叶片可直接安装在该驱动装置上,无需减速机及联轴器,减少电能消耗、故障点及维修成本。

基于ANSYS的高温气冷堆主氦风机电机的抗震分析

高温气冷堆核电站主氦风机高温气冷堆核电站关键设备,主氦风机电机在地震工况下,可能会发生共振或定转子碰磨,给主氦风机的安全带来较大的危险。需要对主氦风机在地震有效载荷、产品重量、扭矩和单边磁拉力等多种载荷组合作用下进行抗震性能计算分析。首先建立了主氦风机整体有限元模型,进行了模态分析,然后采用响应谱法,计算了主氦风机整体的等效应力及定转子间隙相对变化,根据规范进行了安全评定。其次,对转子动力学进行分析了,获得了转子临界转速。根据计算结果,可见在上述载荷作用下,电机整体应力状况符合抗震要求。电机临界转速位于一阶和二阶临界转速之间,需要引起注意。

基于计算流体力学冷却风机性能参数设计分析

冷却风机作为电动轮车辆轮边牵引电机冷却系统最重要的部件,其性能优劣对冷却系统的效果有直接的影响。针对强制冷却系统的结构特点,结合牵引电机的冷却需求,对影响风机冷却风量和压差的关键参数进行设计;在此基础上,基于CFD搭建风机的流场分析模型;采用差异化网格划分技术,对不同区域选取不同网格尺寸;对整机和叶片静压场进行分析,并对整机全压场和流道区域速度场进行分析,获取关键参数值,并与设计值进行对比。结果可知:风机内部的流场十分复杂,多处存在二次流和尾流-射流现象,但是流动趋势符合流体力学原理;模拟所得流量结果为3.86m^(3)/s与设计流量4m^(3)/s误差为3.63%,模拟功率结果为29.4kW与设计功率29.92kW的误差为1.77%,二者结果一致,表明设计和分析结果是合理的。参数设计计算和流场分析结果一致性,为同类型冷却风机设计提供参考。

涵道风扇电机强迫风冷散热结构设计与实验

针对涵道风扇电机的轻量化高效散热需求,提出基于涵道风扇内部流场的强迫风冷散热方法,设计了肋片高度为3 mm、6 mm、9 mm和12 mm的四种风冷散热结构,应用工程估算和CFD方法对不同风速下散热效果进行对比分析,搭建实验平台开展地面试验验证。结果表明,在桨毂上增加散热肋片能够有效提高散热效率,壁面温升可降低至无肋片模型的74%、55%、44%、35%;对于轴向风冷,肋片能显著强化散热,但是存在温度不均的问题。工程估算和CFD方法对电机的带肋表面风冷散热分析有较好的精度,可用于涵道风扇电机的温升预示,为涵道风扇推进系统的使用提供依据。根据分析结果提出了高功率密度电机强化散热的研究方向。

链板式烘干机循环风机的使用状况与发展探讨

循环风作为链板式烘干机热能传导交换的载体,以实现烘干机最关键的热能交换。目前循环风机的主要形式有皮带传动式和电机直连式,对两种结构形式进行了对比,阐述了两种形式的结构优缺点,并就典型案例作分析说明,最后对循环风机如何提升性能作分析探讨。

电机转子轴窜优化的数值模拟

为解决电机轴窜问题,以一台2 800 kW的全封闭高压凸极同步电机为例,采用有限体积法对电机内流场进行数值模拟,与实验对比证实模拟结果的准确性。结果表明:转子两端风压差值过大为引起电机转子轴窜的原因;减小弧形风扇轴向高度易于减小转子轴向窜动量,相对于原弧形风扇,轴向优化后转子两端风压差值分别减小72.98%和96.49%,最终优化后的弧形风扇转子两端轴向风压差值为77.9 N,转子轴向窜动量为0,满足电机设计要求。该研究可为电机转子轴窜优化提供理论依据。

300 MW机组引风机电机振动故障诊断及动平衡试验

针对某300 MW机组引风机电机振动超标故障,对电机及引风机进行全面振动测试和分析,明确了引风机电机振动故障的原因,通过在电机风扇和电机与引风机的联轴器上加重,消除了电机振动故障,满足了设备的安全稳定运行需要,同时在两个加重面上加重的影响系数可为同类型转子动平衡试验提供经验。

煤矿主通风机电机启动方式应用分析

针对近年来矿井通风需求量的增大,通风机电机功率不断增大的现状,若采用传统的方式启动通风机,存在易对电网造成较大冲击,影响其他设备安全稳定运行的问题,为有效解决上述问题,重点研究了矿井主通风机电机启动方式,基于主通风机电机启动方式应用现状,对通风机电机三种主要启动方式:全压启动,软启动及变频启动进行分析,分析了各自的优势、劣势,并结合工程应用案例进行了对比分析,得出了各种启动方式较适合应用的场景,以为矿井通风机电机启动方式的科学,合理选择提供支持。

氯碱企业节约用电的措施

详细介绍了氯碱生产中节约用电的各种技术性措施。

某永磁牵引电机冷却结构优化分析

基于计算流体动力学原理,对某永磁牵引电机温度场进行仿真计算,通过仿真得到各关键部件在额定工况下的温度值及分布趋势。根据仿真结果,提出风扇结构改进方案,大幅提高了内循环冷却风量,有效降低了转子及永磁体温升。通过样机试验对仿真结果进行验证,为相似结构永磁牵引电机内循环风路结构优化设计提供了一定参考。

采用AC0.69k V为市域线远距离低压电动机配电的应用研究

分析了市域线区间内电动机负荷采用AC 0.69 kV(660 V)供电的可行性与经济性。AC 0.69 k V(660 V)为规范规定的标准电压,低压相关元器件均可在0.69 kV系统中正常运行,其实际运用案例在我国工业领域已数不胜数。研究表明,AC 0.69 kV应用于市域线电动机配电领域是可行的;可选择合适的负荷,由AC 0.69 kV供电,其他负荷的配电方案可按常规的AC 0.4 kV方式供电,2种方案可并行;各市域线项目应根据工程投资估算确定远距离电机配电方案。当负荷的距离及容量合理时,AC 0.69 kV可显著减少工程的总投资。

风力机特性的直流电机模拟

分析了风力机运行特性及其最佳风能利用原理 ,通过仿真及实验验证了采用直流电机的输出特性模拟风力机的最大输出功率曲线的可行性 ,给出了模拟系统的硬件结构 ,为在实验室条件下模拟风力机的重要运行特性提供了一个实用的方法。

降低电机通风噪声的一种可行方案

通风噪声在很多电机噪声中占据重要成分。如何解决电机通风噪声就成为国内外各电机厂要解决的问题。通过实例来说明其中一种常用的通风噪声解决方案,望能给广大同行在降低电机噪声问题上提供参考。

高压异步电机外风扇流场数值计算及优化

为了研究和提升电动机外风扇的冷却能力,依据计算流体力学理论,以YJKK500-4、2 500 kW中型高压异步电机为例,建立电机外风扇区域的三维数学模型和物理模型,给出相应的基本假设和边界条件,并进行数值计算和分析,得到了外风扇区域的三维流体场分布;计算并给出了风扇的外特性曲线,并用实验进行了验证;在风扇叶片长度不变的情况下,改变风扇叶片的偏转角度,通过分析风扇的主要性能参数和计算区域流体的流动特性,得到风扇叶片偏转角度的最优值。计算结果表明,风扇叶片的偏转角度直接影响风扇的冷却能力。研究结果为高效率电动机的风扇优化设计提供了理论依据。

基于等效焓降法的汽动引风机经济效益分析

采用等效焓降法计算机组锅炉汽动引风机方案和电动引风机方案的煤耗差,并对电动和汽动引风机方案的投资回收年限,及其与煤价、电价的关系进行了分析,得出在不同电价和煤价影响下的回收年限。按标煤价格900元/t,电价0.43元/(kW·h)计算,仅需2.86年即可回收汽动引风机方案的全部投资。