基于HyperWorks/LS-DYNA的空调跌落仿真分析

基于有限元方法实现对家用空调器意外跌落过程中结构变形损伤及包装结构防护性能的仿真分析及设计改进。以Pro/E、HyperWorks/LS-DYNA软件为平台,对空调包装件跌落冲击过程进行仿真分析,仿真结果表明空调器会发生局部变形。针对此问题对包装结构进行了改进设计和验证,仿真结果验证了方案的有效性和可行性。     

基于HyperWorks／LS—DYNA的空调跌落仿真分析

基于有限元方法实现对家用空调器意外跌落过程中结构变形损伤及包装结构防护性能的仿真分析及设计改进。以Pro／E、HyperWorks／LS-DYNA软件为平台,对空调包装件跌落冲击过程进行仿真分析,仿真结果表明空调器会发生局部变形。针对此间题对包装结构进行了改进设计和验证,仿真结果验证了方案的有效性和可行性。     

基于HyperWorks/Ls-dyna的继电器各角度跌落仿真分析

基于有限元方法实现对继电器意外跌落过程中动簧片的结构变形损伤及包装结构防护性能的仿真分析。以HyperWorks/LS-DYNA软件为平台,对继电器跌落冲击过程进行仿真分析,仿真结果表明继电器会发生局部变形,动簧片出现应力集中。     

冰箱跌落冲击仿真分析及包装结构优化

基于显式动力学理论,本文对冰箱进行跌落仿真分析并提出优化方案。依据相关标准对冰箱正跌与后角跌落两种工况进行仿真分析。仿真结果显示冰箱采用原方案的包装底垫进行跌落时,冰箱的发泡腿应力大于材料的屈服极限,且压缩机底板变形量达到10.7mm超过试验标准允许范围。试验结果原方案包装底垫不能通过跌落测试。结合仿真分析与动力学相关理论提出包装底垫的优化方案。底垫优化方案仿真计算结果显示冰箱跌落冲击加速度、发泡腿应力以及压缩机底板变形均小于原方案的跌落数据。经过试验验证底垫优化方案通过测试。     

考虑电压稳定性的油田电机-抽油机启动特性及失压脱扣保护研究

针对油田电网瞬时故障短时电压跌落引起的电机失压脱扣甩负荷现象,对考虑电压稳定性的油田电机-抽油机启动特性进行了理论分析;建立了符合油田电机-抽油机负荷实际运行特性的电磁暂态仿真模型,对电机-抽油机启动暂态特性进行了仿真验证。搭建了某油田下二门电网仿真模型,根据单井电机-抽油机不失稳极限启动残压以及配网机端电压不失稳极限持续时间对该油田电网制定了合理的考虑电压稳定性的油田电机-抽油机失压脱扣保护措施。仿真结果表明,该方法可有效防止电压瞬时跌落时非失稳电机失压脱扣甩负荷,并能够可靠切除失稳堵转电机。     

基于Hyperworks/LS-Dyna的一种新型空调器室内机的跌落仿真分析

基于有限元方法对某新型家用空调的室内机意外跌落过程中结构变形及包装结构防护的仿真分析及改进。以UG,Hyperworks/LS-Dyna为平台,对空调器件跌落过程进行仿真分析,仿真结果表明空调器部分部件会发生局部塑性变形。针对此问题对包装和室内机结构进行了改进,仿真结果验证了方案的可行性。     

包装泡沫在空调外机跌落中的分析与优化

本文通过对包装泡沫在空调外机跌落试验中的CAE分析,对跌落过程泡沫的变形、加速度、应力分布和能量变化有直观而清晰的认识。基于泡沫在跌落过程中的吸能性能,需要分担更多的能量冲击,以减小空调重要部件的能量冲击。在对泡沫的结构优化后,结合CAE结构分析,分析结果表明优化后的结构的吸能能力提升了25%左右,提高了整机的可靠性。     

三相异步电机切换过程的动态分析与系统仿真

根据感应电动机的定子电压方程和相量图,对大功率电机动态切换过程存在的问题进行了理论分析,然后建立Matlab数学模型,采用变频器输出电压和工频电压不同的初始相位之差对切换过程进行系统仿真,结果表明初始相位相差越小,电流冲击越小,电机越容易进入稳定状态。因此大功率电机切换过程最有效方式是在切换的瞬时,变频器输出电压和工频电压相位尽量保持一致,这样有效地论证了电机同步切换时转换电流小,电机无冲击的理论分析。     

具有不同转子匝数的新型双馈风力发电机低电压穿越能力的瞬态性能分析

分析了转子绕组匝数可变的双馈风力发电机在电网电压跌落时的瞬态性能。该电机通过转子绕组的匝数变化,来抑制转子电流上升,实现低电压穿越。本文建立了基于Matlab/Simulink的仿真模型,分别对全电压跌落和部分电压跌落两种情况下的低电压穿越能力进行分析,并讨论匝数变化的参数n取值对于瞬态性能的影响。分析得出了不同电压跌落情况下,绕组匝数对电机性能影响均有所不同。最后,本文给出了7.5kW样机的测试结果,验证了该新型结构双馈风力发电机能够有效实现低电压穿越。     

电网电压不对称跌落下双馈风电机组转子电压分析

在实现低电压穿越的过程中,双馈感应发电机(DFIG)定子始终与电网相连,电机在电网电压跌落和恢复作用下的磁链动态响应会引起转子过电压,威胁转子变流器的安全,导致低电压穿越失败。文中基于DFIG动态模型,针对电网电压三相不对称跌落,提出了根据正序和负序电网电压分别求解电机定子磁链和转子电压动态响应的方法,采用电机定子磁链和转子电压矢量轨迹图直观地描述了电机动态响应过程,并给出了转子电压在不对称跌落期间的稳态值、不同跌落和恢复时刻下的最大值和最小值。相应的DFIG仿真结果验证了所述理论分析的正确性。最后,提出了一种转子有源Crowbar电阻的设计方法。     

多数据驱动人工神经网络的 IGBT 结温在线估计方法

传统结温估计方法因其无法根据 IGBT 模块健康状态实时调校,从而导致当模块发生封装退化后无法准确估计结温。 因此,为解决在实际工况中模块封装退化造成的结温估计误差问题,建立了一个基于多数据驱动的以人工神经网络为主体的 IGBT 结温在线估计模型。 首先,确定饱和压降作为温敏电参数并研究其构成,分析其与集电极电流,芯片结温和封装退化之间 的耦合关系。 随后,为解决封装退化造成的饱和压降温度特性变化问题,提出结合米勒电压温度特性的优势,配合饱和压降与 集电极电流驱动人工神经网络算法构建结温估计模型,并通过搭建实验平台提取数据,完成模型的训练。 最终,通过与传统结 温估计方法对比估计误差,新模型将结温估计误差从 20%降低到了 5%以下。     

大容量电机启动方式对电网的影响

大容量同步电机直接启动时,启动电流很大,会引起电网电压急剧下降。为此,采用自耦变压器降压启动方式启动大型同步电机。建立了含大容量电机的系统潮流计算模型,分析了大容量电机启动方式对110 kV电网和用户变电站供电系统电压的影响。利用动态仿真软件,针对不同系统容量及电机采取不同启动方式进行了电压降落及启动过程的仿真。理论计算与仿真结果表明,大容量同步电机启动时需避开系统小运行方式,验证了自耦变压器降压启动对减小系统压降的可行性。同时,仿真模型可用来确定电机启动时系统的运行方式及降压启动时自耦变压器的抽头。为保证电网电压质量,与直接启动方式相比,大容量电机启动应该采用自耦变压器的降压启动方式,且需选择合适的降压抽头。     

基于二维解析法的光滑表面实心转子感应电机附加损耗的研究

在普通异步电机中，由于附加损耗数值较小，通常按总功率的5%粗略估算。在实心转子感应电机中，附加损耗中的表面涡流损耗数值远大于普通笼型感应电机，不但成为实心转子感应电机附加损耗的主要部分，而且是造成这种电机效率低、电机过热的重要原因，限制了该类电机的应用和发展。文中运用二维解析法及坡印亭定理对实心转子的表面涡流损耗进行了计算，与试验结果比较显示，理论计算在小转差范围(0~0.2)内取得了与实际较为一致的结果，并分析了大转差下产生偏差的原因。在小转差(s=0.107)运行状态，对定子槽口宽度变化和气隙长度变化对转子表面涡流损耗影响进行仿真计算。结果表明，改变槽口宽度对该种电机转子的表面涡流损耗影响不明显，随着气隙长度的增加，附加损耗曲线分为快速下降，缓慢下降两段。在曲线缓慢下降段综合考虑选取气隙长度是合适的。     

基于附加约束条件平衡原则的干式空心电抗器优化模型

针对圆型截面导线绕制的干式空心电抗器,综合分析了其绕组层等电阻电压、包封等温升和包封等高度三个附加约束条件,指出并论证了当电抗器包封数大于1时,这三个约束条件不能同时得到满足;提出了电抗器设计的附加约束条件平衡原则,在此基础上建立了电抗器的优化模型。将优化模型用于电抗器的优化设计中,得到了比较满意的结果。     

光伏电站进孤岛后系统稳定性风险量化评估

光伏电站进入孤岛后可能导致系统的稳定性风险,特别是在电网故障导致光伏电站非计划进孤岛且孤岛检测装置未能及时动作的情况下。为了评估该风险,首先对功率差额、光伏渗透率和电机惯性影响光伏电站非计划进孤岛后系统短时间内稳定特性的机理进行了理论分析。随后,建立了光伏电站的电磁暂态模型,并据此在PSCAD/EMTDC上搭建了含光伏电站的大理电网模型,通过软件仿真验证了理论分析的结论。最后,提出了光伏电站进孤岛后系统稳定性风险量化评估指标和方法,为稳定性风险的评估提供了理论依据。     

电励磁同步电动机磁链观测模型

在对电励磁同步电动机磁链的观测时,电流模型易受电动机参数变化的影响,并且为开环控制,观测不准确;传统电压模型存在直流偏置和积分误差,新电压模型解决了上述两个问题,但低速启动时,定子电阻压降影响较大.针对上述问题,结合电流模型与新电压模型各自的优点,通过仿真分析,得到了适合全程观测的综合磁链模型.使低速时的电流模型和高速时的新电压模型能平稳过渡,从而提高了整个运行范围内磁链观测的准确度.     

基于双参数模型参考自适应的感应电机无速度传感器矢量控制低速性能

提出了一种基于双参数模型参考自适应的感应电机无速度传感器矢量控制策略,可以同时进行转速辨识和定子电阻辨识,能够有效削弱低速时定子电阻变化对系统的影响,提高了系统的低速带载性能;推导了转速闭环系统的线性化小信号模型,利用根轨迹法分析了系统的稳定性及PI参数对系统性能的影响。对双参数模型参考自适应算法进行了实验验证,并与传统模型参考自适应算法进行了对比,实验结果验证了算法的有效性。     

基于Maxwell的电动汽车轮毂电机电磁损耗特性分析

电动汽车轮毂电机经常要在复杂的运行工况和恶劣环境下运行,导致轮毂电机电流和内部电磁损耗不断发生变化,对电机温升分析和可靠运行产生严重影响。以1台4 kW轮毂电机为例,利用Maxwell电磁有限元分析软件,建立轮毂电机的电磁有限元模型并对电磁场进行计算。通过选取加速和过载中常见的8种工况进行计算,分析了轮毂电机各部件的电磁损耗分布状态和数值变化规律。由分析结果可知,定子铁耗随转速的上升而增加,随过载倍数增加的变化不大;转子产生的铁心损耗可以忽略不计;永磁体涡流损耗同时随着加速和过载的增加而增加,但加速工况产生的影响更强;绕组铜耗主要受过载倍数变化的影响,占总损耗的比重最大,是主要热源。研究结果为轮毂电机温度场的分析和冷却结构的设计提供重要的参考依据。     

大型电动机的软包装

大型电动机的传统运输包装方式,是采用大型框架滑木箱包装,木材消耗量大。为节约木材,改变目前的耗材状况,替代框架木箱包装。     

铸铜转子双三相异步电动机设计与优化

以新型电动车用驱动电机为设计目标,利用有限元软件建立铸铜转子双三相异步电动机二维电磁仿真模型,计算电机的峰值输出转矩和功率。对比分析铸铜转子与铸铝转子在效率方面的差异,进一步计算电机的效率分布,通过调节定子和转子槽型来优化电机的效率分布,使电机的最高效区域分布在电动车的常用工况区;对比分析对称电压供电情况下,双三相定子绕组与三相定子绕组在一相忽然断路时对电机转矩的影响,并给出双三相电机缺相运行时的控制策略。以电机的实测数据来验证仿真计算的正确性,电机输出特性满足电动汽车需求。