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大兆瓦风力发电机组运行载荷与地震激励共同作用下的结构响应分析

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可再生能源 2024年第4期42卷 479-485页

作者：刘嘉琳史久畅张林中韩新月国电联合动力技术有限公司北京100039

风电机组在其全寿命服役期间持续受到风作用的同时会不可避免地遭受地震作用。文章以某大兆瓦风电机组作为研究对象,对其分别在正常运行、停机时发生地震和运行时发生地震情况下的结构变形和力学响应进行模拟分析。结果表明:风电机组变... 详细信息

风电机组在其全寿命服役期间持续受到风作用的同时会不可避免地遭受地震作用。文章以某大兆瓦风电机组作为研究对象,对其分别在正常运行、停机时发生地震和运行时发生地震情况下的结构变形和力学响应进行模拟分析。结果表明:风电机组变形随着塔筒高度的增加而增大,仅在地震作用下的水平位移明显小于风电机组运行状态;风电机组水平位移随着地震水平的增大而增大,且变形形态不变,越靠近塔顶,变形越明显;风电机组运行载荷对结构变形响应的影响明显大于小震和中震作用;此外,运行载荷和地震共同作用下的风电机组变形响应明显大于两种荷载单独作用下的变形响应的简单叠加,在风电机组的结构设计中,需考虑运行状态和地震激励的耦合作用;塔顶处应力响应最大,在设计中应对其截面进行重点验算。

关键词：风力发电机组运行载荷地震作用变形响应力学响应

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气体轴承-高速永磁电机转子系统亚同步涡动效应研究

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防爆电机 2024年第3期59卷 11-17,30页

作者：邓志凯余睿张聪中车株洲电机有限公司湖南株洲412000 湖南国磁动力科技有限公司湖南株洲412000

气体箔片轴承(gas foil bearings-GFBs)在高速永磁电机中应用广泛,为了进行合理的轴系设计,预测GFBs-高速电机转子系统的动力学行为,基于刚性气膜假设,建立GFBs-非对称刚性转子动力学模型,研究了转子不平衡量和箔片结构刚度对转子动力... 详细信息

气体箔片轴承(gas foil bearings-GFBs)在高速永磁电机中应用广泛,为了进行合理的轴系设计,预测GFBs-高速电机转子系统的动力学行为,基于刚性气膜假设,建立GFBs-非对称刚性转子动力学模型,研究了转子不平衡量和箔片结构刚度对转子动力学行为的影响规律。结果表明:对于一根特定的刚性转子,存在一个与之匹配的最佳的结构刚度,使得转子的振幅和亚同步涡动效应最弱。计算结果表明,气体轴承支承的高速永磁电机轴系的综合设计,需要考虑转子与箔片结构刚度的合理匹配,以抑制亚同步涡动对轴系振动的影响。

关键词：气体轴承高速永磁同步电机非对称转子转子动力学亚同步涡动

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基于强制涡流理论磨煤机风量测量优化

洁净煤技术 2024年第S2期 735-742页

作者：周闯刘维岐王金柱孙守明关多娇代新瑶蒲建业中电投东北能源科技有限公司沈阳工程学院能源与动力学院国家能源集团双鸭山发电有限公司

火电机组磨煤机通风量无法实现准确测量，严重影响机组的安全与经济运行，为了实现磨煤机通风量的准确测量，结合强制涡流理论，应用数值计算的方法，对磨煤机入口弯管处的速度场和压强场进行数值计算研究，分析磨煤机通风量与磨煤机入... 详细信息

火电机组磨煤机通风量无法实现准确测量，严重影响机组的安全与经济运行，为了实现磨煤机通风量的准确测量，结合强制涡流理论，应用数值计算的方法，对磨煤机入口弯管处的速度场和压强场进行数值计算研究，分析磨煤机通风量与磨煤机入口弯管处内外侧压强差之间的变化关系，结合强制涡流理论中流量的计算方法，计算流量系数与弯管内外侧压强差之间的变化关系，以保证磨煤机通风量的准确测量。通过分析可知，数值计算结果与弯曲流量理论较为吻合，计算得到的流量系数与压强差间基本以线性关系变化，对流量系数进行线性修正后计算流量值与实际流量值的偏差的最大值为-1.42%,基本满足工程实际需要。与传统的流量测量装置相比，其非线性及准确性均得到了较大的改善，具有一定的应用前景。

关键词：磨煤机通风量压强场数值计算强制涡流

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水泵水轮机抽水造压阶段无叶区压力脉动特性

中国农村水利水电 2024年

作者：王海涛陈善贵康文喆管子武田鹏连鹤龙韩刘山张政安徽绩溪抽水蓄能有限公司东方电气集团东方电机有限公司

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力... 详细信息

为探究水泵水轮机抽水造压期间机组压力脉动特性，以某原型水头水泵水轮机为研究对象，采用计算流体动力学方法，分别对两种典型启动流程抽水造压稳定状态时转轮与无叶区流态及压力脉动进行比较分析。结果表明：均压管开启时无叶区压力平均系数模拟值与试验值较为接近，相对偏差分别为2.738%与2.103%；当活动导叶在完全关闭状态下完成抽水造压时，转轮各叶间流道内均形成大尺度的失速漩涡，无叶区内呈现明显的“水环”流动特征，而当其在预开0.78°状态完成抽水造压时，转轮叶间流道内的流动较为平顺，仅在局部区域有小尺度的漩涡与堵塞；各测点处转轮叶片通过频率(10 fn)成分均较为明显，同时在0～10 fn范围内存在较为丰富的频率成分，对无叶区压力脉动的影响较大；对活动导叶完全关闭的抽水造压过程而言，各测点处的压力脉动幅值明显高于预开状态，且由于均压管开启与否对无叶区流动及转轮通过流量的影响程度不同，在均压管开启后无叶区进口上冠处0～10 fn压力脉动峰峰值与10 fn对应幅值均高于均压管关闭情况。综合考虑启动流程中的压力脉动幅值以及活动导叶经历极小开度时的扭转自激振动稳定性，对高水头水泵水轮机而言，建议优先考虑活动导叶预开状态完成抽水造压的启动流程。

关键词：水泵水轮机抽水造压压力脉动非定常流动数值模拟

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一种抑制高速电机低次电流谐波的调制方法

现代电子技术 2024年第20期47卷 57-64页

作者：张国强刘剑吴奎奎张红旗山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 浙江嘉丰动力科技有限公司浙江嘉兴314019 山东山博电机集团有限公司山东淄博255299

针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;... 详细信息

针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;其次,以电流总谐波失真为目标优化函数,研究了调制比和载波比对开关角分布、电流谐波含量的影响;最后,以三相高速永磁同步电机为研究对象,搭建系统仿真模型对所提调制方法进行验证。验证结果表明,通过与特定次谐波消除调制方式相比,所提调制方法计算量更少,可以提高输出脉宽调制波形的对称性,具有更优的低次电流谐波抑制能力。

关键词：高速永磁同步电机特定次谐波消除电流谐波抑制低载波比开关角总谐波失真脉宽调制

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基于积分滑模观测器的直线振荡电机谐振频率跟踪控制

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4366-4376页

作者：廖凯举徐伟葛健李东一苏诗湖邓江明高密度电磁动力与系统重点实验室(中国科学院)中国科学院电工研究所北京100190 深圳华中科技大学研究院深圳518052 强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 中车株洲电机有限公司株洲412001 中车株洲电力机车有限公司株洲412001

现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器谐振频率跟踪控制方法存在行程观测精度低、抗干扰能力差等问题,容易导致谐振频率跟踪精度低、频率振荡严重。为提高谐振频率跟踪控制性能,该文研究了一种基于积分滑模观测器(ISMO)的新型谐振频率跟... 详细信息

现有直线振荡电机(LOM)无位置传感器谐振频率跟踪控制方法存在行程观测精度低、抗干扰能力差等问题,容易导致谐振频率跟踪精度低、频率振荡严重。为提高谐振频率跟踪控制性能,该文研究了一种基于积分滑模观测器(ISMO)的新型谐振频率跟踪控制方法。首先,基于LOM工作在系统谐振频率点时行程-电流相位差为90°的特点,提出一种双互相关函数比值方法,消除了行程变化对谐振频率跟踪控制的影响。其次,采用积分滑模面及新型趋近律设计ISMO,并利用二阶广义积分器获取行程估算信号,大大提高了行程估算精度。最后,对比实验结果表明,所提方法能够有效提高谐振频率跟踪精度、稳定时间及抗干扰能力。

关键词：直线振荡电机(LOM) 谐振频率跟踪控制积分滑模观测器(ISMO) 双互相关函数比值(DCFR)方法二阶广义积分器(SOGI)

燃煤含碳量波动瞬态过程电站锅炉[火用]分析

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工程热物理学报 2024年第2期45卷 387-393页

作者：尹俊杰薛朝囡陈胜军刘明严俊杰西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安热工研究院有限公司西安710054 华能(浙江)能源开发有限公司玉环分公司台州317600

煤质波动影响燃煤发电机组运行控制效果及能量利用效率,其中含碳量波动是煤质波动的主要形式。本文基于热力学第二定律,研究了燃煤含碳量波动条件下锅炉瞬态过程损失的分布规律,以及各换热设备[火用]传递与损失的耦合作用机制。研究发... 详细信息

煤质波动影响燃煤发电机组运行控制效果及能量利用效率,其中含碳量波动是煤质波动的主要形式。本文基于热力学第二定律,研究了燃煤含碳量波动条件下锅炉瞬态过程损失的分布规律,以及各换热设备[火用]传递与损失的耦合作用机制。研究发现稳态工况下燃烧[火用]损失占锅炉总[火用]损失的比例达到57.77%,而在燃煤含碳量变化瞬态过程中,燃烧[火用]损失的变化量也最大。在燃煤含碳量阶跃变化的瞬态过程中,[火用]损失中变化最显著的是水冷壁传热损失,[火用]效率变化最显著的是低温过热器,各换热设备[火用]损失和[火用]效率在瞬态过程中趋于稳定速度沿烟气流程逐渐变慢。

关键词：燃煤含碳量燃煤锅炉 [火用]损失 [火用]效率动态特性

用风煤比、水煤比预测电煤比及其在燃煤发电机组运行优化中的性能研究

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洁净煤技术 2024年

作者：高飞张强甄志广王健墨庆锋周远科王志杨昊靖卓然周怀春石家庄良村热电有限公司江苏汉光智能科技有限公司中国矿业大学低碳能源与动力工程学院

智能发电背景下需要深入探讨对燃煤发电机组运行数据的深入分析、利用的方法。机组运行经济性通常用发电（供电）煤耗来表征，实质上是燃料量与发电量的比值。本文提出用电煤比-发电量与燃料量的比值来计算机组运行经济性，形成风煤比... 详细信息

智能发电背景下需要深入探讨对燃煤发电机组运行数据的深入分析、利用的方法。机组运行经济性通常用发电（供电）煤耗来表征，实质上是燃料量与发电量的比值。本文提出用电煤比-发电量与燃料量的比值来计算机组运行经济性，形成风煤比、水煤比、电煤比全部以单位燃料量为基准来计量的燃煤机组主要概念体系。与煤耗越低、经济性越好相反，电煤比越高、经济性越好。根据某600MW燃煤发电机组W火焰锅炉实际运行数据计算电煤比、风煤比、水煤比，并用风煤比和水煤比通过二次函数预测（拟合）电煤比的变化，预测效果较好。二次函数的变化规律和机组当前风煤比和水煤比的取值范围，可为机组运行优化调整风煤比、水煤比提供定量依据。炉内三维燃烧在线监测及锅炉闭环优化控制系统的试验结果表明，根据本文方法预测模型得到的风煤比和水煤比改进方向，与优化运行的实际参数的变化是一致的，结果试验前后该机组电煤比增加幅度达到2.42%，取得了改进机组运行经济性的实际效果，证明了本文分析方法的实用性。

关键词：燃煤发电机组风煤比水煤比电煤比经济性大数据分析

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新能源汽车电机控制器功率模块热仿真

工程机械 2024年第3期55卷 61-64+8页

作者：孟思宇汤天宝于海生林霄喆无锡星驱动力科技有限公司

近年来，全球汽车市场竞争激烈，各大车企纷纷布局新能源，电机驱动系统作为新能源系统中重要的组成部分备受关注。三维热管理仿真可以在研发初期发现并优化控制器功率模块因冷却结构设计缺陷导致的温度失效问题，目前的研究很少涉及。... 详细信息

近年来，全球汽车市场竞争激烈，各大车企纷纷布局新能源，电机驱动系统作为新能源系统中重要的组成部分备受关注。三维热管理仿真可以在研发初期发现并优化控制器功率模块因冷却结构设计缺陷导致的温度失效问题，目前的研究很少涉及。以SiC功率模块热仿真为例，介绍新能源汽车电机控制器功率模块热仿真操作流程。

关键词：电机控制器热管理功率模块热仿真流体仿真