永磁同步电机多工况温升研究

永磁同步电机已成为商用车首选动力来源,其大功率、高效率、高功率密度的发展趋势以及整车上狭小的安装空间和恶劣的运行环境,给电机散热尤其是绕组端部散热带来了很大的挑战。文章基于一款商用车用扁线电机,建立了热仿真模型,研究了不同工况下绕组端部灌封对电机温升特性的影响,试验结果表明仿真模型精度较高,电机灌封对于降低稳态工况温升速率效果显著,有助于延长电机稳态工况运行时间;可以快速将瞬态工况聚集的热量传递出去,防止温度快速攀升带来的绝缘材料老化风险。

运行温度对汇流行星排振动特性的影响研究

汇流行星排作为履带装甲车辆综合传动装置的关键部件,具有传动效率高、负载能力强、空间结构紧凑等优点,但其工作状态十分复杂多变,工作环境多样,高低温环境下的振动特性直接影响综合传动装置的服役性能。设计并搭建了汇流行星排振动综合试验台,开展了常温工况和温升工况下汇流行星排齿轮系统动态特性试验。结果表明,在常温工况下,转速和负载功率对系统振动幅值影响较大;在温升工况下,温度恒定时,在低频段,负载功率对系统振动幅值影响较大,在高频段,转速影响起主导作用;当转速和负载功率一定时,温度对低频区域的影响比较明显,且温度越高,影响越明显。研究结果对汇流行星排在复杂工况下的状态监测和健康维护具有理论和应用价值。

某300MW机组20%深度调峰接力全工况脱硝改造实践

在我国新型电力系统结构中,燃煤机组为了提高生存能力,必须全面参与深度调峰.某300 MW亚临界机组先后开展了全工况脱硝改造和20%负荷深度调峰改造,通过开发宽温催化剂解决了脱硝入口温度不满足喷氨需求的关键问题,通过增加燃烧器等离子改造、磨煤机防磨改造、尾部水平烟道吹灰改造、DCS控制系统优化、汽轮机次末级叶片喷涂提升改造等有效提升机组在20%负荷时的稳燃特性,最终可实现20%~100%负荷时脱硝投入运行与深度调峰,提高了机组发电竞争力和经济效益.

考虑温度再设的暖通空调电力需求响应策略研究

近年来,空调负荷的急剧增长已经成为季节性电力紧张的最主要原因,利用空调需求响应策略,调整空调负荷对于实现电网削峰填谷有重要意义。以风机盘管加新风形式的空调系统为对象,建立其TRNSYS仿真模型,基于分时电价政策,针对温度再设需求响应策略进行研究,采用再次设定制冷区域温度和热舒适指标两种策略,对比其在需求响应期间的峰值负荷削减量和整体系统运行的费用。结果表明基于温度再设的需求响应策略峰期负荷转移率约为30.3%,基于热舒适指标控制的需求响应策略的峰期负荷转移率约为22.7%,然而,这两种策略并不能节省电费,因此,除了分时电价的优惠政策外还需要给予相应的激励措施。

低温工况下污染滤料反冲洗再生技术试验研究

针对大庆油田低温集输工况下采出水处理站过滤段滤料污染过滤起始压差升高,以及外输水质变差的情况,探索开展适应低温工况的滤料反冲洗再生工艺。通过在室内开展滤后水提温反冲洗滤料试验,开展对已建反冲洗工艺和试验反冲洗工艺下的污染滤料再生效果、滤前水污染物去除率和过滤起始压差研究及评价实验。提温反冲洗提高滤料再生效果明显,且随提温反冲洗温度和反冲洗时间的增加而显著提高。试验证实了在60℃提温反冲洗条件下,再生后的滤料表面含油量仅为1.13%,过滤段含油去除率达82.83%,悬浮固体去除率达73.04%,过滤起始压差始终保持在15 kPa以下。试验结果表明,提温反冲洗能够大幅提高低温工况下污染滤料再生效果,降低反冲洗后滤料表面残余含油量及杂质含量,提高过滤段对低温污水污染物的去除效率,为低温集输工况下油田采出水处理站过滤罐滤料再生提供技术支撑。

浅析空调用电容运转电动机堵转时热保护器位置对试验结论的影响

本文研究空调用电容运转电动机在堵转条件下,热保护器在电动机的不同位置对试验结论的影响。通过5组验证试验,分别在电动机上方、下方、左侧、右侧设置热保护器,依据GB/T 12350-2022标准第18章非正常试验的要求进行堵转试验。试验结果显示,由实测结构可得热保护器位置不同影响动作时间和电动机温升值。将热保护器位于电动机上方和下方进行比较,热保护器位于电动机上方时的动作时间更长,而且电动机的温升值也更高。热保护器位于电动机左右两侧位置时,对热保护器动作时间和温升值影响较小。本文对空调用电容运转电动机在起安装时,热保护器与电动机的相对位置对堵转保护的影响进行分析,为电动机的设计和空调内电动机的安装位置提供一定的实验依据和理论支持。

基于温升特性的油浸式变压器负荷能力评估模型

实时评估变压器负荷能力,保障设备安全前提下充分挖掘变压器负载潜力,是资产精益化管理的发展方向。通过分析变压器的热源组成与传热过程,将日照辐射吸收功率引入到变压器热点温度估算中,依据绕组直流电阻和油黏度温度变化特点,对热源功率和热阻的算法进行了修正,提高热点温度估算精度。然后综合考虑顶层油温、热点温度、相对损失寿命和辅助设备容量等负荷约束条件,提出了基于温升特性的油浸式变压器负荷能力评估模型。最终,采用2台变压器实测数据进行验证,结果表明,相比于负载导则推荐方法,改进的热点温度算法的相对误差平均减小了2.5%;负荷能力评估结果显示,正常情况下测试变压器实际负荷能力约为额定值的115%,仍有剩余负荷潜力可用。

船舶驱动用异步电机三维温度场研究

为研究船舶驱动用异步电机传热性能及温升特性,以一台Y2-250M-4型、55 k W异步电机为例,采用有限体积元法对其三维稳态温度场求解计算,分析了电机额定负载运行时主要部位的温升特性.同时,根据其船舶驱动的用途特点,实际运行时负载多呈变化,因此对电机不同负载工况的温升进行求解并对比分析.通过搭建实验平台,将实验数据与计算结果相对比验证.结果表明:无论何种工况,电机的最高温升均出现在转子导条处;随着负载的增大,电机各主要部位的最高温升呈增加趋势,并且其增幅逐渐趋于显著.该研究为电机设计及性能优化、故障预测提供一定参考.

锂离子电池温升特性分析及液冷结构设计

针对电动汽车动力电池的温升发热导致温度分布不均及过热现象,根据电池的热物性参数及不同环境温度下的内阻,建立电池包生热分析模型;测试采集并拟合电动汽车的母线电流,通过仿真分析得到不同车速下电动汽车电池包的温升情况;进行典型城市工况实车试验,测取不同车速下电池包内温度测点的温升数据并拟合成温升曲线,通过仿真与试验结果对比,验证所建立的热分析模型的准确性;在此基础上,设计双进双出的液冷散热管道结构方案,分析在1C放电倍率下该液冷散热方案的散热效果.研究结果表明:锂电池在高温(50℃)下,内阻仅为13.9 mΩ,而在低温(−30℃)时,内阻却达到了21.5 mΩ;电动汽车在新欧洲行驶工况(NEDC工况)和匀速工况(40、50、60、70 km/h)下的最高温升分别为1.8、2.6、3.6、5.3、8.0℃;所设计的U型结构液冷管道可以有效地降低电池包温升,提高电池包的温度均匀度.

车用变频调速水冷永磁同步电机三维温度场分析

为研究其三维温升分布规律,以一台48槽的纯电动车用水冷永磁同步电机作为研究对象,首先分析了电机的热损耗,计算了绕组的等效导热系数;然后采用流体场与温度场耦合法仿真计算额定工况下电机的三维温度场与峰值工况下电机的温升,符合设计要求;最后通过试验验证了仿真分析的正确性。

考虑行驶工况的电动汽车驱动电机动态温升计算

为给出考虑整车参数和实际工况时系统的电动汽车驱动电机动态温升计算方法,在概括主要研究思路的基础上,给出了电动汽车驱动电机动态温升研究方法的具体实现过程。首先,将实际电机的特性曲线嵌入到在Advisor整车系统中,基于拉格朗日极值定理,建立逆动态电流解耦模型,实现了运行工况下考虑整车参数的电机瞬态电流提取;其次,将工况电流作为Ansys温度场模型的输入,计算了实际行驶时驱动电机的动态温升;最后,搭建实验测试平台进行实验测试。实验结果和仿真结果显示了很好的一致性,证明了所提电动汽车驱动电机动态温升计算方法的准确性和有效性。

大别山桐城地区雷庄低温高压榴辉岩的增温退变P-T轨迹及其构造含义

早期的研究显示大别山东段(安徽部分)出露的榴辉岩均为中温榴辉岩,并没有其他类型榴辉岩存在。本研究通过对桐城地区雷庄附近的榴辉岩野外地质调查、岩相学、矿物成分化学以及热力学分析表明,该地区榴辉岩为低温高压榴辉岩。榴辉岩的 P-T 演化特征研究区分了5个变质阶段,展示了一个"发卡式"增温退变轨迹。Ⅰ-阶段的变质温压为 T=390～411℃,P=0.89～1.40GPa;Ⅱ-阶段为 T=527～544℃,P=1.95～2.34GPa。该阶段为峰期变质,代表了板片俯冲最大深度;Ⅲ-阶段为 T=501～519℃,P=1.74～2.14GPa;Ⅳ-阶段为 T=630和 P=1.22GPa;Ⅴ-阶段为 T=350℃,P=0.20GPa。由Ⅲ-阶段至Ⅳ-阶段随着压力的降低,温度明显增加,反映了一个退变增温的演化趋势。这种增温可能是由于低温榴辉岩对温度变化的敏感,以及榴辉岩板片在折返至地壳某一深度停滞时间较长,北大别热穹隆和地温梯度的恢复是导致增温的热源。

醋酸乙烯聚合体系热失控风险评估及失控抑制

为实现对醋酸乙烯(VAC)聚合反应热失控行为的风险评估及紧急抑制,采用VSP2绝热量热仪对醋酸乙烯聚合反应体系在不同危险场景条件下的热失控过程和失控抑制进行试验模拟。依据苏黎世危险性分析法(ZHA)中的失控反应严重度评估判据,评估醋酸乙烯聚合反应的热失控风险程度,提出紧急情况下抑制剂的加入时间及加入量。结果表明,醋酸乙烯聚合反应失控后绝热温升(ΔT_(ad))超过100℃,最大反应速率到达时间(TMRad)约为10 min,其热失控风险程度仅次于不可接受水平。聚合体系温度不高于73℃时,通过加入不低于参与聚合反应的醋酸乙烯质量20%的常温溶剂,可有效阻止失控反应发生。

低温送风空调系统的风管得热与温升

探讨了由于较低的送风温度使送风系统在风管温升、风管得热等方面发生的变化,并用公式计算了常规系统和低温送风系统的风管温升和风管得热。计算分析表明,在相同的保冷水平下,低温送风系统的风管温升大于常规系统(为常规系统的1.5倍以上),而低温送风系统的风管得热则近似等于常规系统(为常规系统的1.09倍左右)。

光纤传感技术在油浸式电力变压器状态监测应用的研究进展

变压器的正常运行对电力系统的稳定至关重要。因此,对变压器进行实时状态监测并基于其进行故障分析具有重要意义。光纤传感因其灵敏度高、抗电磁干扰、耐高温等优势广泛应用于变压器监测中。文中首先介绍了光纤光栅传感、分布式光纤传感及荧光光纤传感等技术的原理和特点。详细分析了光纤传感技术在油浸式电力变压器温升、振动、局部放电和油中溶解气体4种状态监测的原理和研究进展。最后对其后续研究方向进行了展望。

基于SCXI总线的电机温升测试系统设计

本文介绍一种基于SCXI总线的电机温升测试系统,测试系统可以对电机运行过程中的发热量和散热量以及内部温度分布等进行测量。该测试系统具有结构简单、应用方便、成本低等诸多优点。

100MW汽轮机启动工况最佳温升率的优化

100MW机组目前是我国电网调峰的主力机组,研究其在启动过程中最佳运行方式有着重要的现实意义。本文采用优化理论,以机组启动中的总损耗(由寿命损耗和燃煤损耗组成)为目标函数,同时考虑实际因素及价格浮动对各种损耗的影响,对100MW机组汽轮机在启动过程中的时间、温升率进行了优化和分析,得出了最佳温升率与不同启动工况等因素之间的关系,为电网机组的宏观经济管理,以及合理选取蒸汽温度变化率、最优启动方式提供了理论依据。

二电平IGBT变频器载荷工况下损耗和温升计算程序的开发

介绍了采用IPOSIM和Simulation-Tool软件计算载荷工况下损耗和温升的方法,并对软件的计算方法作了改进,形成了二次开发程序,克服了原有软件对载荷点数量的限制。以某地铁车辆变频器的运行数据为研究对象,通过程序计算得到了运行过程中的损耗、散热器温度、IGBT模块中芯片壳温及结温变化曲线,可为地铁车辆IGBT变频器的热设计工作提供指导。

2019年沈阳一次凌晨气温骤升过程成因精细分析

2019年12月2日01时沈阳国家基本气象站(沈阳站)气温1 h内异常回升了6.5℃,利用常规和加密地面观测站实况、NCEP再分析及沈阳站逐小时风廓线雷达资料,从系统配置、热力学诊断、城市热岛效应等方面对此次异常升温事件成因进行精细分析。结果表明:沈阳站异常升温阶段,超低空到近地面暖脊过境造成辽宁大部分地区出现气温回升,暖脊过境是引发沈阳站午夜时分异常升温的原因之一;沈阳站位于沈阳市的东南部,当地面风为西北风时,风从温度相对较高的城区吹向郊区,造成沈阳南部郊区各站气温回升,与北部郊区对比得出升温幅度约为3—4℃。城市热岛中心向下风方漂移是沈阳站气温骤升又一原因。值得注意的是,气温回升前的温度基础值对气温回升幅度存在一定程度影响,回升前的基础温度越低,则回升后造成的升温幅度越大。

控制策略对机载雷达永磁电机峰值转矩影响分析

针对机载雷达用永磁电机对功率密度的苛刻要求与短时高过载和长时低负载转矩的工况特点,在分析表贴式永磁电机和内嵌式一字形、V字形永磁电机的气隙磁密特点基础上,对比研究了直轴电流为零控制策略和最大转矩电流比控制策略对电机输出峰值转矩的影响。研究结果表明,采用直轴电流为零控制策略,表贴式永磁电机具有更大的峰值转矩;采用最大转矩电流比控制策略,内嵌式V字形永磁电机具有更大的峰值转矩;三种类型电机,相同机载雷达应用工况下,内嵌式V字形永磁电机温升最低。