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提高新能源场站稳定性的构网型与跟网型变流器容量配比估算

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5463-5472,I0003页

作者：辛焕海王宇轩刘晨曦鞠平马骏超但扬清黄林彬浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网浙江省电力有限公司浙江省杭州市310007 苏黎世联邦理工学院信息技术与电气工程系瑞士苏黎世8092

大规模新能源接入使得电网短路比降低,系统电压支撑强度下降,导致静态电压稳定和次/超同步振荡等稳定问题凸显。构网型变流器具有较强的电压支撑能力,在新能源场站配置一定比例的构网型变流器可以提升系统稳定性,但由于构网型变流器容... 详细信息

大规模新能源接入使得电网短路比降低,系统电压支撑强度下降,导致静态电压稳定和次/超同步振荡等稳定问题凸显。构网型变流器具有较强的电压支撑能力,在新能源场站配置一定比例的构网型变流器可以提升系统稳定性,但由于构网型变流器容量与稳定裕度的解析关系不明,导致构网型变流器容量合理占比的理论值估算十分困难。该文针对新能源基地接入低短路比弱电网场景,从小干扰稳定视角探讨构网型与跟网型变流器容量配比的估算方法及其典型值。首先,对构网型变流器进行电压源等值,并通过广义短路比指标分析了构网型变流器配置比例对系统强度以及稳定裕度的影响规律;其次,针对改造构网型风电机组和额外加装构网型变流器两种技术方案,以行业相关标准为边界条件并结合典型升压变压器参数,估算了实际工程中容量配比的典型值;最后,利用多风电场系统案例验证了结论的有效性。

关键词：构网型变流器容量配比广义短路比系统强度

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基于应变补偿的SA508-3钢本构模型修正

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热加工工艺 2024年第11期53卷 134-137页

作者：李景丹李荣斌梁红玉太原工业学院机械工程系山西太原030013 上海电机学院材料学院上海201306 上海理工大学材料科学与工程学院上海200093

在Gleeble1500D热模拟试验机上开展了SA508-3钢的热压缩试验,研究了该材料的热变形行为。试验参数为温度800~1200℃,应变速率0.001~1 s^(-1),变形量45%。根据应力-应变曲线数据,采用应变补偿法建立了SA508-3钢的修正本构模型。该模型是... 详细信息

在Gleeble1500D热模拟试验机上开展了SA508-3钢的热压缩试验,研究了该材料的热变形行为。试验参数为温度800~1200℃,应变速率0.001~1 s^(-1),变形量45%。根据应力-应变曲线数据,采用应变补偿法建立了SA508-3钢的修正本构模型。该模型是在综合考虑变形温度、应变速率对流变应力影响的Arrhenius本构模型基础上,引入应变对模型中各参数的影响得到的。通过对比修正本构模型的应力预测值与试验真实值之间的相关系数R、平均相对误差AARE,得出R为0.996,AARE为4.89%,证明修正后的模型具有较高的精度。

关键词：应变补偿本构模型 SA508-3钢

一种基于AT89C51的直流电机PWM调速系统

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电气工程 2024年第1期12卷 12-18页

作者：常心远高继辉刘千萌成浩薛晨澎孙哲天津农学院工程技术学院天津

直流电机调速技术是工业自动化领域中非常重要的技术之一,具有广泛的应用前景和市场需求。本项目我们用到的微控制器是AT89C51型号单片机,并利用PWM脉冲宽度调制的方法设计出来的一个直流电机调速系统。AT89C51单片机作为系统的核心芯片... 详细信息

直流电机调速技术是工业自动化领域中非常重要的技术之一,具有广泛的应用前景和市场需求。本项目我们用到的微控制器是AT89C51型号单片机,并利用PWM脉冲宽度调制的方法设计出来的一个直流电机调速系统。AT89C51单片机作为系统的核心芯片,电机驱动电路则是用到L298N来进行控制的,通过与单片机各引脚的相互连接,实现了一个用PWM来控制的直流电机调速系统。使用proteus 8对系统进行电路的设计与仿真,并利用Keil5来进行程序的编写,最后通过proteus 8与Keil 5的联合仿真与测试从而实现电机调速系统的功能。

关键词： AT89C51 PWM 直流电机调速系统

基于仿生水母的水下机器人结构设计与试验研究

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机电工程 2024年第4期41卷 739-746页

作者：张冬冬江一行范云杰孙垒浙江机电职业技术学院智能制造学院浙江杭州310053

针对水下探测机器人隐蔽性好的需求,设计了一种仿生水母机器人。首先,进行了水母机器人的仿生设计,通过生物特征提取及功能耦合确定了机器人的功能设计要求,基于机构原理图,进行了三维模型设计;其次,对多杆推进机构进行了运动学求解,获... 详细信息

针对水下探测机器人隐蔽性好的需求,设计了一种仿生水母机器人。首先,进行了水母机器人的仿生设计,通过生物特征提取及功能耦合确定了机器人的功能设计要求,基于机构原理图,进行了三维模型设计;其次,对多杆推进机构进行了运动学求解,获得了两个闭环求解方程,并以此为依据,给定了一个尺寸设计案例;然后,采用ANSYS软件对设计案例进行了刚柔耦合分析和模态分析,对关键结构的强度和刚度进行了验证,获得了结构的低阶模态频率及振型,并为声学驱鱼装置的选择提供了依据;最后,根据设计模型制作了实物样机并进行了水下调试,获得了试验参数并验证了机器人的功能。研究结果表明:多杆推进机构在运动过程中最大等效应力约为4.92 MPa,最大变形量约为3.89 mm,该结构满足强度和刚度要求;通过实物样机制作与试验,实现了仿生水母机器人的水下游动和转向等功能,初步验证了方案的可行性;机器人在主驱动电机初设转速的驱动下,直线运动速度约为58.3 mm/s,转向速度约为22.5°/s。

关键词：水下探测机器人多杆推进机构运动学求解刚柔耦合分析特征提取功能耦合

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可调节间距式育苗类穴播种植机械设计

机电工程 2024年第6期41卷 1095-1100,1126页

作者：杨天玲姚荣庆朱蔷浙江机电职业技术学院智能制造学院浙江杭州310053

针对需要育苗栽种的农业穴播种植机械存在的体积大、不稳定等问题,研究并设计了一款可调节间距式穴播种植机械,以较好地避免现有育苗类穴播农作物种类较多时自动化程度低的局限性,为农户提供一种小型方便的种植机械设备。首先,介绍了该... 详细信息

针对需要育苗栽种的农业穴播种植机械存在的体积大、不稳定等问题,研究并设计了一款可调节间距式穴播种植机械,以较好地避免现有育苗类穴播农作物种类较多时自动化程度低的局限性,为农户提供一种小型方便的种植机械设备。首先,介绍了该机械的原理和结构,其主要包括驱动模块、钻孔模块和种苗储藏运输模块,满足动力和种植需要;其次,明确了该种植机械电机的参数,控制系统可以实现正常行进、种植行间距调节、轮胎间距调节、远程控制等功能;最后,根据以上设计要求制作了可调节间距式育苗类穴播种植机械实验样机,并对样机的功能和性能进行了测试,对实验样机的种植参数进行了验证。研究结果表明:该穴播种植机械设计有育苗杯储存盘及运输机构,可种植需要使用育苗杯进行移栽的种苗作物;该机械种植间距可调节,解决了苗类适应性问题;其最大种植深度为110 mm,最大行距为1 000 mm,满载速度为39 km/h,双钻头最大种植数量为1 500株/h。该种植机械降低了种植成本,提高了种植效率,为现代农业机械化发展提供了借鉴与参考。

关键词：育苗类种植机械可调间距穴播种植驱动模块钻孔种植模块种苗运输模块

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新能源车双电机线控系统的同步转向角控制

机床与液压 2024年第8期52卷 54-61页

作者：李鹰张志鹏山西工程技术学院山西阳泉045000 太原科技大学机械工程学院山西太原030024

针对商用新能源车中单电机驱动线控转向系统弱扭矩和高故障率的问题,提出一种新能源车双电机线控系统的同步转向角控制策略。基于主从控制模式,引入一个带有扰动观测器的滑模控制器,使系统在具有模型不确定性和外部干扰的工况下仍然具... 详细信息

针对商用新能源车中单电机驱动线控转向系统弱扭矩和高故障率的问题,提出一种新能源车双电机线控系统的同步转向角控制策略。基于主从控制模式,引入一个带有扰动观测器的滑模控制器,使系统在具有模型不确定性和外部干扰的工况下仍然具有强鲁棒性,同时系统的动态响应和同步性能也得到相应的提升。最后借助实物平台完成验证。实验结果表明:应用主从控制时,正弦和梯形位置轨迹的平均同步误差值分别减少了83.7%和70.4%,而最大同步误差值分别减少了92.5%和74.3%,线控转向系统获得了良好的同步转向角控制性能。

关键词：双电机线控系统同步转向角控制主从模式滑模控制

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高速永磁电机新型磁性复合材料弹性模量预测

电工技术学报 2024年

作者：王天煜杨璐铭白斌宇秋红张岳山东大学电气工程学院沈阳玉衡科技有限公司上海电子信息职业技术学院机械与能源工程学院沈阳工程学院机械学院

一种新型粉块层级转子结构可有效提高高速永磁电机转子强度。为了准确分析新型复合转子结构强度，需要准确预测转子复合磁性材料的力学性能。本文将新型磁粉胶膜复合材料看作由磁粉颗粒、界面和基体组成的三相复合材料，首先基于蒙特卡... 详细信息

一种新型粉块层级转子结构可有效提高高速永磁电机转子强度。为了准确分析新型复合转子结构强度，需要准确预测转子复合磁性材料的力学性能。本文将新型磁粉胶膜复合材料看作由磁粉颗粒、界面和基体组成的三相复合材料，首先基于蒙特卡罗法构建了Abaqus-Python耦合的代表性体积单元参数化模型，再依据细观力学等效三相球模型推导出界面层的弹性模量，最后基于虚功原理创建磁粉胶膜弹性模量有限元预测模型，并与拉伸试验结果进行比较分析，验证了模型的准确性。在此基础上，研究了细观结构和界面参数对磁粉胶膜弹性模量的影响规律，得到了磁性材料细观结构与力学性能的映射关系。

关键词：高速电机复合转子磁性复合材料弹性模量数值仿真

基于Moldflow的带金属嵌件电机齿轮盖注塑工艺优化

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工程塑料应用 2024年第7期52卷 94-100,130页

作者：刘云飞龙泉戴宇熊建武王得胜湖南工业职业技术学院长沙410006 博世汽车部件(长沙)有限公司长沙410100 湘潭科技职业学院湖南湘潭411100 邵阳通航职业技术学院湖南邵阳422999

汽车雨刮电机齿轮盖采用注射成型技术,内嵌齿轮盖中的3根金属嵌件起到导通电流的作用。在注射成型过程中要确保各金属嵌件有一定的间距,以保证电机正常工作。为了验证设计的方案是否满足设计要求,采用模流分析软件Moldflow对齿轮盖注射... 详细信息

汽车雨刮电机齿轮盖采用注射成型技术,内嵌齿轮盖中的3根金属嵌件起到导通电流的作用。在注射成型过程中要确保各金属嵌件有一定的间距,以保证电机正常工作。为了验证设计的方案是否满足设计要求,采用模流分析软件Moldflow对齿轮盖注射成型过程进行分析,以准确掌握金属嵌件的变形情况。初始方案仿真计算结果显示,注射成型后用于接地的嵌件31在XY平面内变形量过大,可能存在搭接短路风险,不满足设计要求。针对嵌件31变形量过大的问题,分析可能的原因,从注射成型工艺参数和嵌件定位方案两方面进行优化。在满足设计要求前提下,通过正交试验法获得最优的模具温度和熔体温度,仿真结果表明:将注射成型工艺参数中的模具温度调整为80℃,熔体温度调整为265℃,嵌件31的变形量减少27.3%;将嵌件31的定位方式更换成穿孔式定位,可有效增加嵌件的定位可靠性。两种优化方案共同实施后,嵌件31的最大变形量从0.55 mm降低到0.05 mm,变形量减小90.9%,满足设计指标要求,提升了设计产品的可靠性。

关键词：电机齿轮盖嵌件模流分析变形量工艺参数

机械设备用感应电机电磁力动态特性计算与研究

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机械设计与制造 2024年

作者：赖啸刘勇罗文果宜宾职业技术学院现代制造系航空工业宜宾三江机械有限责任公司

机械设备用感应电机的动态性能是不可忽略的设计要求。为抑制电机动态电磁振动和噪声水平，展开了对电机电磁力动态特性分析及相应削弱措施的研究。首先利用经典气隙谐波磁场理论，确定磁场中的谐波磁势和谐波磁导来源，由此再通过张量... 详细信息

机械设备用感应电机的动态性能是不可忽略的设计要求。为抑制电机动态电磁振动和噪声水平，展开了对电机电磁力动态特性分析及相应削弱措施的研究。首先利用经典气隙谐波磁场理论，确定磁场中的谐波磁势和谐波磁导来源，由此再通过张量法计算电机径向电磁力，并对比主要谐波分量的幅值、极对数和频率特征。然后采用有限元仿真和傅里叶分解法，确定电磁力时空行波的基本特征，推断主要力波的谐波磁场产生来源。结果表明谐波径向力绝对幅值的变化很难影响其占基波的相对比值。最后建立磁性槽楔理想模型对比仿真，谐波电磁力的削弱程度与槽楔磁导率正相关，样机振动测试试验间接验证了磁性槽楔的优越性，为电机动态特性研究及优化设计提供理论依据。

关键词：动态特性谐波磁场理论电磁激振力有限元仿真