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哈尔滨工业大学学报 2019年第7期51卷 192-200页

作者：张志刚余晓霞彭元平侯亚斌欧欣重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室重庆400054 重庆青山工业技术中心重庆402761

针对同步器结合过程,利用平均雷诺方程和微凸体摩擦原理,建立了油膜压力、微凸体接触力、同步环轴向力、同步力矩4个数学模型,运用4-Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合数值求解,分析了同步器结合过程油膜厚度、转速差、粘性剪切... 详细信息

针对同步器结合过程,利用平均雷诺方程和微凸体摩擦原理,建立了油膜压力、微凸体接触力、同步环轴向力、同步力矩4个数学模型,运用4-Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合数值求解,分析了同步器结合过程油膜厚度、转速差、粘性剪切转矩、粗糙摩擦转矩以及总转矩的变化规律.对同步器结合过程数学模型进行试验验证后,利用所建模型研究了同步环宽度、同步环半径、摩擦锥角以及摩擦材料厚度等因素对同步器结合过程的影响规律.结果表明:同步环宽度增大,粘性转矩和粗糙接触转矩增大,油膜厚度下降速率减缓,粗糙接触转矩响应延迟,同步时间增加;同步环半径增大,粘性转矩和粗糙接触转矩增大,油膜厚度下降速率加快,同步时间缩短;同步环摩擦锥角增大,粘性转矩增大,粗糙接触转矩减小,转速差下降速率变缓,同步时间增加;摩擦材料厚度增大,粗糙接触转矩相应加快,油膜厚度下降速率增大,最小油膜厚度减小,同步时间缩短.

关键词：同步器同步机理数值计算试验验证影响因素

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适用于二极管不控整流送出的海上风电机组无功功率同步控制策略

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高电压技术 2022年第10期48卷 3820-3828页

作者：肖晃庆黄小威李岩黄伟煌蔡东晓彭发喜华南理工大学电力学院广州510641 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院) 广州510663

连接于二极管不控整流器的海上风电机组需要采用构网型控制。考虑二极管不控整流器的功率特性,提出了一种基于无功功率同步控制的风电机组构网型控制策略。该控制包含有功–电压环、无功–频率环和电压电流双内环。基于有功–电压环,可... 详细信息

连接于二极管不控整流器的海上风电机组需要采用构网型控制。考虑二极管不控整流器的功率特性,提出了一种基于无功功率同步控制的风电机组构网型控制策略。该控制包含有功–电压环、无功–频率环和电压电流双内环。基于有功–电压环,可以利用风机的有功功率来控制交流电压的幅值;基于无功–频率环,可以利用风机的无功功率来控制交流电压的频率;基于电压电流双内环,可以对风机的电流进行快速调节和限幅,避免换流器产生过电流而损坏设备。研究结果表明:当海上风电机组连接于二极管整流器时,交流电压幅值与风机发出的有功功率关系密切,而交流电压频率则对风机发出的无功功率更为敏感;采用本文提出的无功功率同步控制后,风电机组在启动、功率波动、交流故障等情况下都能保持可靠的同步运行。在PSCAD/EMTDC中搭建了包含4个风电场的仿真模型,仿真结果验证了无功功率同步控制策略的可行性和有效性。

关键词：无功功率同步控制海上风电机组二极管整流器同步机理构网型控制直流输电

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并网逆变器的电磁暂态同步稳定问题

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清华大学学报（自然科学版） 2021年第5期61卷 415-428页

作者：姜齐荣赵崇滨电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子技术系) 北京100084

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主... 详细信息

新能源通过并网逆变器(grid-connected inverter,GCI)汇集正深刻地改变着现代电力系统的动态特性,由同步发电机主导的机电暂态稳定分析因未全面计及电磁暂态影响而面临失效。该文综述了一类大扰动使新能源发电机组故障穿越期间,GCI与主网失去同步,引发对应机组退出系统的电磁暂态同步稳定问题。首先介绍了GCI的电流源和电压源型控制结构,指出与同步发电机同步机理的异同;其次介绍了体现电力电子特征的关注要素和兼顾精度与速度的简化条件;进而介绍了面向该问题典型的建模-分析流程和稳定性提升策略;最后展望了面向未来电力系统暂态稳定的研究挑战。

关键词：并网逆变器电磁暂态大扰动稳定同步机理面向设计分析控制策略

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同步器动力学建模分析与试验研究

同步器动力学建模分析与试验研究

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作者：余晓霞重庆理工大学

学位级别：硕士

同步器是MT/DCT/AMT/EMT等各类变速器的核心部件之一,对变速器换挡性能有着重要影响。对同步器展开深入的研究,不仅有利于提升同步器换挡性能,而且能够缩短变速器设计开发周期。本文通过对同步器国内外研究现状的总结,分析了同步器工作... 详细信息

同步器是MT/DCT/AMT/EMT等各类变速器的核心部件之一,对变速器换挡性能有着重要影响。对同步器展开深入的研究,不仅有利于提升同步器换挡性能,而且能够缩短变速器设计开发周期。本文通过对同步器国内外研究现状的总结,分析了同步器工作的八个阶段。针对同步器同步过程,建立了相应的数学模型,并在自主研制的同步器单体试验台对所建数值分析模型进行了试验验证。利用所建模型,研究了同步器各参数对同步性能的影响规律。根据所建数学模型,结合同步器在变速器中实际换挡情况,建立了AMESim/Simulink联合仿真模型。在对联合仿真模型进行试验验证后,研究了各参数对同步器换挡性能的影响规律。第一章,介绍了同步器的研究背景与研究意义,探讨了同步器国内外研究现状,分析了同步器工作过程中摘挡、滑移、预同步、同步、拨环、二次冲击、齿轮拨转、齿轮啮合主要八个工作阶段,确立了课题的研究内容和技术路线。第二章,针对同步器同步过程,基于平均雷诺方程和微凸体摩擦原理,建立了油膜压力、微凸体接触力、同步环承载力、同步力矩四个数学模型,运用4-Runge-Kutta法对油膜厚度和转速差进行耦合数值求解,分析了同步器同步过程油膜厚度、转速差、粘性剪切转矩、粗糙摩擦转矩以及总转矩的变化规律,并利用自主研发的同步器单体试验台对所建数学模型进行了试验验证。第三章,利用所建数值分析模型,研究了同步器结构参数、工况参数以及材料性能参数对同步过程的影响。分析了同步环宽度、同步环半径、摩擦锥角、摩擦材料厚度、输入端转动惯量、转速差大小、换挡力、润滑油粘度、摩擦材料渗透性、摩擦副表面联合粗糙度、摩擦副当量弹性模量、摩擦系数变化规律对同步器同步过程中的油膜厚度、转速差、粘性转矩、微凸体摩擦转矩的影响规律。第四章,针对同步器换挡过程,运用AMESim搭建了人手模型、换挡杆与换挡拉索模型、换挡塔模型、自锁装置模型、同步器单体模型、同步器输入端等效模型、主减速器与整车模型等物理模型;利用MATLAB/Simulink搭建了油膜剪切与微凸体接触摩擦数值计算模型。利用联合仿真模型对换挡过程进程仿真,并对仿真结果进行了分析。第五章,根据实际变速器设计开发需求,设计开发了同步器换挡性能试验台的机械系统与软件系统。利用自主研发的换挡性能试验台,对所建模型进行了试验验证。分别提取了试验与仿真结果中的换挡力、换挡位移、同步力矩、输入转速进行对比分析。通过仿真与试验结果对比分析可知,所建同步器换挡模型能够较为准确表征其换挡过程的工作机理。第六章,根据同步器换挡性能评价需要,提出了同步冲量、换挡功、二次冲击以及换挡时间四个客观评价指标。利用所建联合仿真模型,深入研究了不同自锁弹簧刚度、换挡杆比、输入转动惯量、同步环摩擦系数、锁止角参数下同步器换挡性能;利用所提客观评价指标,定量分析各参数对同步器换挡性能的影响规律。第七章,总结了全文的主要研究内容与研究成果,并对未来研究方向进行了展望。

关键词：同步器换挡过程同步机理建模仿真试验验证同步性能联合仿真换挡性能影响因素分析

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