电网电压不平衡跌落下同步参考坐标系锁相环瞬态响应分析

网侧电压跌落是三相并网变流器运行时的常见工况之一。分析变流器锁相环的瞬态响应有助于提高装置耐受电网故障的能力。基于三相电压型PWM整流器及锁相环的数学模型,以单相电压跌落故障为例,给出了计算同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)相角输出的二阶非线性微分方程,进而由Mathematica软件计算给出数值解。通过Simulink仿真验证了方程的正确性。通过方程分析和仿真对比,得出锁相环PI环节参数影响故障电流波形规律。可知部分情况下,不当的积分参数会导致系统电流出现发散。通过数字物理混合实验验证了仿真结果和理论分析的正确性。

有初弯的单盘不平衡转子等加速过临界时的瞬态响应分析

以具有初始弯曲横置Jeffcott转子系统为研究对象,建立含有初始弯曲和加速度项的运动微分方程。通过数值分析,就不同初始弯曲、不平衡和外阻尼对转子加速过临界时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了详细的讨论。结果表明:在转子达到临界转速时,转子的动挠度幅值随着初始弯曲的增加或者外阻尼的减小而迅速增加;不平衡对转子在临界转速前后的动挠度影响较为明显,并且近似呈线性关系变化。不同的外阻尼和不平衡对转子系统的相位角和进动角速度变化都有较大的影响。

变速Jeffcott转子系统瞬态不平衡响应的准稳态条件

Jeffcott转子系统加减速通过临界转速时,将发生由频率随转速变化的谐激励力引起的瞬态不平衡响应.本文既采用脉冲响应函数和Duhamel积分解析求解此响应;又采用离散变转动角速度,以一系列定转动角速度为激励频率的转子全响应来近似表示该瞬态不平衡响应.通过数值模拟与比较,找出转子全响应代替瞬态不平衡响应的定性适用条件,即变速转子瞬态不平衡响应的准稳态条件,为使用有限个定转速的转子主动平衡操作来完成慢变速转子的主动平衡创造条件.

单盘非对称刚度转子等变速过程瞬态响应分析

研究了具有初弯的不平衡非对称刚度水平刚支Jeffcott转子系统,利用Lagrange第二类方程建立转子运动微分方程,在单盘转子过临界转速的基础上考虑了非对称刚度建立了非对称刚度转子的运动微分方程模型,并运用数值分析方法结合实例对不同刚度比、不平衡量、不同初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角在非对称刚度转子等加速过临界转速时的动挠度、相位角和进动角速度的变化规律进行了分析。研究表明:刚度比、不平衡量、初弯值以及质量偏心与刚度方向间夹角的变化都会引起动挠度幅值的改变;其次相位角和进动角速度受四个参量的影响较大。

汽轮机转子临界转速及不平衡响应计算

通过数值模拟,计算了汽轮机转子的临界转速,分析了不平衡质量存在位置对工作转速下振动幅值的影响,得出了幅值与不平衡质量所在位置的关系。

航空涡轴发动机复杂转子叶片系统动力学特性研究

基于赫兹接触理论与数理统计相结合的方法,构建了含有弹性、弹-塑性、完全塑性的3个变形过程在内的端齿等效接触动力学模型。针对航空涡轴转子系统复杂的结构特征,采用有限元和哈密顿变分原理建立了含有接触效应的端齿连接结构在内的航空发动机复杂转子-叶片耦合系统的动力学分析模型,并通过与有限元结果对比验证了模型的有效性。在此基础上,研究了不同预紧力作用下耦合系统的固有频率、稳态响应以及瞬态不平衡响应特性。研究结果表明预紧力对端齿连接结构的接触状态影响非常明显,在预紧松弛状态下,其连接界面滑移会引起有效接触界面的抗弯刚度和抗扭刚度的减少,从而引起端齿连接刚度下降,同时在耦合系统的轮盘处x方向,扭转振动与叶尖弯曲方向处的瞬态和稳态不平衡响应的幅值有明显放大现象,而当预紧力设计范围为2.0×10^(4)~2.0×10^(5) N,此时端齿连接结构近似等效于刚性连接。本文研究结果可为含有端齿连接结构的航空涡轴发动机轴向预紧力的设计提供了定量的参考依据。