单次电弧条件下辐射电场噪声时域传播特性

为准确评估载流滑动摩擦副周围的电磁环境及干扰水平,利用自行研制的实验装置,在电波暗室环境中开展了单次电弧放电的辐射电磁噪声实验,基于电场噪声辐射阻尼系数分析了不同测量距离、不同接触电流条件下的电弧辐射电场噪声的时域传播特性。在不同的波峰范围内,电场噪声辐射阻尼系数是不同的,在测量距离不变的条件下,电场噪声辐射阻尼系数随接触电流的增加而减小;在接触电流不变的条件下,电场噪声辐射阻尼系数随测量距离的增加而增大。最后,建立了电场噪声辐射阻尼系数与测量距离、接触电流之间的数学模型,为评估不同工况条件下电场噪声的衰减快慢提供了参考。     

矿用架线电机车弓网电弧辐射电磁噪声特性

在电波暗室中开展模拟矿用架线电机车运行条件下弓网电弧辐射电磁噪声实验。统计分析弓网电弧电场噪声时域特性参数随回路电流、接触压力和滑动速度的变化规律。利用瞬时频率分析法,计算电场噪声峰值时刻的瞬时频率(IFPVM)及电场噪声持续时间内的瞬时频率均值(AIFDD)。电场噪声峰值和持续时间随回路电流增加而增大,上升时间和振荡周期受回路电流影响较小。峰值、上升时间、振荡周期和持续时间均随滑动速度增加而小幅度增加,受接触压力影响不大。电场噪声IFPVM主要分布在9～16 MHz,电场噪声AIFDD主要分布在8～14 MHz。     

基于改进HHT算法的GIS机械振动信号时频分析

为了研究可现场带电作业的GIS振动信号检测方法,掌握不同机械故障类型下的振动信号特性,建立GIS机械故障诊断数据库,利用110 k V单相分箱GIS设备建立了一套GIS机械故障检测平台。通过构建螺丝松动和互感器振荡两种常见的GIS机械故障,并利用传感器测量GIS正常运行振动信号和两种故障下GIS振动信号,利用总体集合经验模态分解提取振动信号的特征量,再将通过EEMD预处理得到的信号进行希尔伯特变换。实测信号的分析结果说明,采用经EEMD算法的预处理后再进行HT变换的方法对GIS机械振动信号进行时频分析可以有效地处理GIS振动信号,从而建立GIS机械故障诊断数据库,为实现现场带电检测GIS机械故障提供理论依据。     

电机电磁噪声的辐射声功率

电机电磁噪声的辐射声功率的计算目前广泛采用Alger、Jordan、Yang等人分别提出的三种方法。本文经分析表明:Alger的计算方法不适合于电机电磁噪声的辐射声功率的计算。文中给出了适用的计算方法,并给出了相对声强系数与其他作者的比较曲线。     

弓网电弧辐射电场噪声实验研究

近年来随着电力机车运行速度的不断提高,弓网电弧电磁噪声越来越严重,已经成为电力机车安全运行的隐患。为研究弓网电弧的电磁噪声及其抑制方法,设计了一套弓网电弧电磁噪声实验系统。该系统由电波暗室、弓网电弧发生器、弓网电弧检测系统组成。以铜接触导线-浸金属碳滑板为研究对象,通过改变接触压力、接触电流和运行速度,开展了64组弓网电弧辐射电磁噪声实验。弓网电弧的辐射电磁噪声主要体现为电场噪声,主要分布在30-500MHz之间,特别是在30-60MHz、60-80MHz频段内干扰强度较大。增大回路电流,则弓网电弧电场噪声的分布变得更加密集、干扰水平增强。增大接触压力或滑动速度,则电场噪声分布先变稀疏后变密集。     

基于改进HHT的直流串联电弧故障检测方法

在直流供电系统中,串联电弧故障因不易熄灭且检测困难而成为导致电气火灾的重要诱因之一。本文通过对电弧故障发生前后电源输出电压的时频域分析,提出了一种基于改进希尔伯特黄变换(HHT)的直流串联电弧故障检测方法。在方法中首先引入互补集合经验模态分解(CEEMD)对HHT进行改进,采用改进HHT提取在不同负载类型下电源输出电压的故障特征,然后计算固有模态函数IMF₁、IMF₂和IMF₃的模糊熵和该频带范围内的谐波能量和,分别作为识别电弧故障发生的时域和频域特征量,最后利用3σ准则(拉依达准则)进行阈值设定。理论分析和实验结果表明,该检测方法可以准确地识别不同工况下的电弧故障,不受负载突变和开关切换的干扰。并且在一个额定功率为10 kW的小型光伏并网系统中进行了串联电弧故障实验,进一步验证了所提检测方法的可行性和适用性。     

柜式空调室内机市电运行时低频电磁噪声分析

由于市电受各种负载影响导致电压、电流波形产生畸变,谐波含量丰富等原因,柜机室内机在市电运行时容易产生的2、4f电源频率电磁噪声问题,本文通过对柜机室内机电机安装状态及其安装板的振动模式对噪声振动传递的影响进行分析,通过改变电机脚垫结构改善电机安装状态,有效降低了柜内机电机在市电运行时的电磁噪声。     

基于有限元法的变压器电磁振动噪声分析

变压器噪声是变电站主要噪声来源之一,研究变压器噪声对合理评估变电站噪声水平及对变压器降噪分析具有重要意义。从变压器噪声产生机理入手,分析变压器铁心和绕组的电磁振动噪声,建立了其电磁-结构-声场有限元模型。通过瞬态电磁场分析,并基于虚位移法得到铁心和绕组所受电磁力的时域波形,采用FFT变换对结果进行后处理获取电磁力的主要谐波分量大小,将其作为结构谐响应分析的激励源,通过频域内的振动分析得到铁心和绕组表面各节点的振动位移,并将其作为变压器声场分析的边界条件,进一步求解变压器声场模型,分析得到变压器周围空间场点在噪声集中频率100 Hz和200 Hz上的声压级,并与实测值进行对比分析,验证了该模型的可行性,可为变压器噪声预测提供理论依据和计算方法。     

弓网电弧实验系统与辐射噪声实验研究

近年来随着电力机车运行速度的不断提高,弓网电弧现象越来越严重,已成为电力机车安全运行的隐患。为深入研究弓网电弧的形成机理和抑制方法,设计了一套弓网电弧电磁噪声实验系统,该系统实现了屏蔽环境下弓网电弧的模拟。利用该系统,通过控制接触压力、电流和运行速度三个条件进行了弓网电弧辐射电磁噪声的测量实验。结果表明,弓网系统电磁噪声干扰频段主要在频率30~500MHz内,其中干扰强烈频段在30~60MHz内。电流越大,辐射噪声幅值越大,干扰频率带宽越宽。随着压力的逐渐增大,辐射噪声幅值先减小后增大,干扰频率带宽先变窄后变宽。     

电压跌落时变速恒频感应发电机电磁暂态过程分析

为了详细分析电压跌落时电机内部的电磁性能,根据变分法和电磁场理论建立了变速恒频感应发电机的数学模型,电机的端部效应以常值计入,仿真了电网电压不同跌落情况及运行状态发生变化后电机的暂态过程,分析了暂态过程中电机内部各电、磁量的变化规律。仿真结果表明定子端部漏感的大小对于定子暂态磁链影响很大,研究结果为制定提高低电压穿越能力的控制策略提供了理论依据。     

车辆驱动电机电磁噪声声振辐射定量分析

以声振辐射理论为基础分析了车辆驱动电机电磁噪声的产生机理.运用电机学、电磁学、声学以及力学原理对电机电磁噪声声振辐射进行了定量计算和分析,其中涉及到电机气隙磁场电磁力波分析,电磁力波产生的径向力计算,由径向力引发的电机振动分析以及电机振动激发声波产生的声振辐射的定量计算.通过对电磁噪声声振辐射的定量计算过程,以期从源头上实现对电机电磁噪声的控制,进而有助于指导车辆驱动电机的设计.通过实例说明了该方法的准确、有效.     

基于电机本体的新能源客车电磁噪声分析

为了研究新能源整车在行驶过程中的高频电磁噪声,采用试验与仿真相结合的方法,对某款新能源客车进行噪声、振动与声振粗糙度(NVH)测试,对新能源客车电机进行电磁仿真分析。对求解的电磁力密度进行时空的二维傅里叶变换,结合试验数据确定了电磁噪声主要来自于0阶72倍频;从电机本体出发,以电机转子的磁钢夹角、磁钢长宽等结构参数为设计变量,优化电机电磁力密度与转矩脉动;同时对优化后的模型利用有限元方法进行电磁、结构与声学的多物理场联合仿真,进一步求解电机的电磁噪声,并进行整车的NVH试验验证。试验结果表明:优化后的整车总体噪声减小了8.53 dB(A),电机72倍频噪声最大值减小了18.59 dB(A),减速机7阶噪声最大值减小了5.02 dB(A),仿真结果与试验测试结果吻合。     

电机振动噪声研究(四)电磁噪声辐射研究及计算

上文已讨论了电机定子振动模数 m、振动频率 f 以及振动变形量 d 的计算,本文在此基础上分析该振动体辐射的噪声。4.1 噪声度量的物理量度量噪声的物理量一般有声压、声强和声功率。声波通过媒质时引起的附加压强称为声压 P,按国际单位制(以下同),声压的单位为帕(pa),即牛/米~2(N/m~2)。声压     

三相异步电动机电磁噪声分析

在一些工作环境对电机噪声及振动有着严苛的要求,如核电领域等.噪声振动控制分析越来越成为电机设计重视的关键环节,而电磁噪声也是一般电机噪声重要来源,对分析电机噪声有着重要的意义.现以三相异步电动机为例,对其定子铁心的噪声、振动进行了分析计算,为进一步电机噪声的优化设计奠定了基础.     

永磁同步电机电磁噪声有限元分析

介绍了永磁同步电机电磁噪声有限元分析方法,首先建立永磁同步电机二维电磁场有限元仿真模型,计算气隙中电磁径向力波的时空图谱,并进行二维傅里叶变换,得到径向力波的阶次和倍频数;再建立电机定子与周围空气的声固耦合三维有限元仿真模型,逐一加载径向力波载荷进行谐响应分析,得到定子的振动位移以及周围空气的声压级分布。     

基于时频域分析和随机森林的故障电弧检测

针对生活用电器品种繁多,不同类型用电器之间的故障电流与正常电流波形可能类似,导致传统的故障电弧识别方法不能有效检测的问题,提出一种时频域分析与随机森林结合且适用于多种典型负载单独或混合工作的串联型低压故障电弧识别方法.根据收集到的多种负载频谱与纯阻性负载频谱的相关系数,将负载分为开关电源型负载和非开关电源型负载,分别训...     

基于Wigner-Ville时频分析的行波信号检测方法

针对行波信号的准确有效检测,结合专用行波传感器进行故障信号的测量,提出了一种基于Wigner-Ville时频分析的行波检测方法。该方法通过系统建模仿真分析输电线路、阻波器、CVT和专用行波传感器对故障行波信号的传变特性,应用Wigner-Ville分布对所测行波信号线模分量进行时频特征分析,利用交叉项时间聚集特性选取能量主频带,然后求取能量主频带演变谱,实现行波信号检测。仿真结果表明,在不同输电线路故障情况、噪声干扰、最低要求采样频率以及通过专用行波传感器测取信号情况下,该方法对比WT和HHT方法,能更加准确有效检测故障行波信号,并且利用该检测信号所得故障定位结果满足工程精度要求。     

基于有限元法对异步电动机电磁噪声分析与优化

电磁噪声是电机噪声的一个重要组成部分。使用有限元方法,从作用于定子内表面的电磁力波和定子结构的动态特性两个方面对一款三相异步电动机空载工况的电磁噪声进行研究。计算了电机在空载工况下电磁力波的波次、频率和幅值,得到了可与电磁力共振的定子模态频率和噪声频谱,并对电磁噪声优化进行了分析。     

基于HHT的直流电机换向电流分析

提出了基于希尔伯特黄变换的直流电机换向电流分析新方法。首先,运用经验模态分解将直流电机空载起动时的电枢电流分解为系列固有模态函数(IMF)。然后组合不同的IMF分量可得到滤除噪声后的电枢电流、换向电流和直流成分。最后对换向电流进行Hilbert谱分析,可获取换向电流的幅值/能量-时间-频率的三维关系图。相关仿真和试验结果表明了所提方法的正确性。