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期刊信息/Journal information
大电机技术
大电机技术

陶星明

双月刊

1000-3983

qbzr@hec-china.com

0451-82872723

150040

黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路51号

大电机技术/Journal Large Electric Machine and Hydraulic Turbine北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是全国中文核心期刊，主要介绍我国大中型水电机组、火电汽轮发电机组、交直流电机、特种电机及其辅助设备等产品的科学研究、技术开发、设计制造、试验计算、安装调试、监测监控和故障分析等专业技术领域的内容。发行至电力、石油、冶金、矿山、重工、化工等部门和高等院校、科研单位，覆盖面广，影响颇大。
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    抽水蓄能机组水轮机工况启动过程内部流场分析

    杨小龙王焕茂林恺靳发业...
    1-7页
    查看更多>>摘要：本文采用CFD数值模拟的方法,模拟计算了抽水蓄能机组在水轮机工况启动过程内部流场特征.得到了在活动导叶开启过程中的速度、压力随时间的瞬态分布规律,讨论了蓄能机组开启过程中外特性的变化曲线.结果表明:活动导叶的开启规律可以大体分为五个阶段.活动导叶的开启规律是先缓慢开启,然后以较快的速度关闭,最后再保持到空载的开度,从第四阶段,导叶再逐渐打开直到额定开度.转轮扭矩和机组流量呈现出先增大后减小的趋势,当导叶逐渐打开时,转轮扭矩和机组流量再逐渐上升.本文为研究蓄能机组水轮机工况下启动过程的内部流动变化提供了参考依据,同时对提高水轮机工况的启动稳定性具有重要意义.

    抽水蓄能机组数值模拟水轮机工况导叶开启外特性曲线内部流场分析

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    抽水蓄能机组水轮机工况启动过程转轮动应力特性

    陈志明靳发业林恺毕慧丽...
    8-14页
    查看更多>>摘要：本文以某原型水泵水轮机组为研究对象,研究了水轮机工况启动过程中外特性的动态变化曲线,重点分析水泵水轮机转轮内流场和动应力特性.研究结果表明,在水轮机工况启动过程中,转轮扭矩呈先上升后下降的趋势,在转速达到额定值时,扭矩接近于0;流量受到导叶开度的影响非常明显,处于先上升后下降趋势;水头在430～480m左右波动.随着转速的增加,转轮流固耦合面上的整体压力值显著增加.高压区起始集中在转轮进水边的压力面一侧,随着时间的推移,高压区域逐渐扩大并移动到进水边的吸力面一侧.转轮进水边与下环交接处的应力呈现先下降后上升的趋势,应力均值下降的同时,峰峰值也有所下降,应力值一直处于较低的水平.转轮进水边与上冠交接处的应力呈现上升趋势,并与转轮转速的变化趋势一致.本文对于深入理解水泵水轮机组启动过程复杂条件下的内部流动和转轮动应力特性具有重要参考价值.

    抽水蓄能机组水轮机工况启动过程数值模拟动网格转轮动应力

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    水泵水轮机顶盖螺栓强度特性研究

    赵强曹佳丽罗永要高洪军...
    15-21页
    查看更多>>摘要：顶盖连接螺栓是水泵水轮机最重要的螺栓连接之一,若是发生疲劳断裂可能会导致水淹厂房的严重事故.本文以某水泵水轮机双法兰顶盖-顶盖螺栓-座环多体系统为研究对象,基于流固耦合算法将转轮上冠间隙腔内压力映射到顶盖过流面上,定量分析了顶盖轴向水推力和预紧力对联接螺栓强度特性的影响.发现由于双法兰刚度不均导致螺柱承受较大的弯曲应力;顶盖圆周方向刚度不均导致96个螺柱承受的总拉力、工作载荷、螺柱的夹紧力和相对刚度沿圆周方向周期性变化,且其变化幅度较大.随着顶盖轴向水推力的增大,各个螺柱的相对刚度基本不变;随着预紧力的增加,各个螺柱的相对刚度减小,且预紧力越大,相对刚度减小的幅度越慢.研究成果可为蓄能机组顶盖螺栓的设计提供参考.

    水泵水轮机顶盖螺栓螺栓强度相对刚度螺栓断裂

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    基于定子全浸式及绕组内冷式的蒸发冷却永磁直驱风力发电机优化设计研究

    程自然阮琳杨劼高剑...
    22-28,39页
    查看更多>>摘要：为了充分发挥蒸发冷却技术在风力发电领域中高效的散热性能以及免维护的自循环特性,本文基于发电机定子全浸泡以及绕组空心导线内冷的两种散热形式,对一系列不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了优化设计研究,并对不同冷却技术路线下的电机优化设计方案进行了对比和分析.本文首先分析了不同技术路线下不同蒸发冷却系统各自所具有的特点及优势;之后基于电磁场和传热学理论建立了发电机电磁参数及温度场的分析计算模型,并基于冷却系统的结构布局分析了不同技术路线下发电机定子的传热特性;最后基于发电机电磁场和温度场的耦合分析建立了风力发电机的优化设计模型,通过多目标遗传优化算法,对2MW、5MW和10MW三种不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了以材料和成本为目标的电机系统优化设计.优化结果及对比分析表明,针对兆瓦级直驱式风力发电机而言,采用空心导线内冷式技术更具有设计成本和冷却性能上的优势,本文中的优化方法和策略可以为蒸发冷却永磁直驱式风力发电机的优化设计提供理论依据和设计基础.

    永磁直驱式风力发电机蒸发冷却技术电机散热性能电磁参数模型优化设计

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    基于BP-AHP风机状态评估的超短期风电功率动态预测研究

    杨国清王文坤王德意刘世林...
    29-39页
    查看更多>>摘要：针对传统风电功率预测仅考虑气象因素,且无法计及风电机组真实出力状态导致预测精度较差问题,本文提出一种计及风机状态的超短期风电功率动态预测方法.首先,为能够精确评估风机状态,将BP(error back propagation,BP)算法引入层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)的评估结构中,构建BP-AHP风机状态评估模型,实现单台风机状态评估;然后,综合考虑地形及机组排布等因素,将风电场所有风机的状态取均值作为风电场状态,利用皮尔逊相关系数衡量所评估状态与功率之间的相关性以验证评估模型合理性,并采用XGBoost构建计及风机状态的动态预测模型;最后,以陕西地区某风电场实测数据进行算例分析,验证了所提方法的可行性及有效性.

    风电机组状态评估风电功率预测超短期预测

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    基于灰狼算法的步进电机滑模控制系统设计

    白天羽赵南南马毓敏宗世祥...
    40-47页
    查看更多>>摘要：为了改善转台方位轴的位置精准度及抖振现象,本文围绕步进电机控制系统展开研究.设计了指数趋近律的位置方程,应用了灰狼优化算法整定滑模控制系统的多项参数.在此基础上建立了数学模型,使用MATLAB/Simulink构建了位置三闭环仿真,对系统的位置精准度、抗干扰能力进行分析,并与PID控制系统、传统的滑模控制系统进行了比较.仿真结果表明优化后的控制系统较稳定,响应速度快,抗干扰能力强.最后基于STM32F10ZET6主控芯片搭建了硬件平台,实验证明了优化后的控制策略有效提升了位置精准度,保证了系统的可靠性.

    灰狼算法步进电机滑模控制指数趋近律位置控制

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    变速抽水蓄能电机在发电工况不同转速下磁场和损耗研究

    韩继超董桀辰张勇孙玉田...
    48-53页
    查看更多>>摘要：本文对变速抽水蓄能发电电动机的电压方程、 磁链方程、 电磁转矩方程和运动方程进行了推导,并建立了10MW变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场的数学方程和物理模型,对变速抽水蓄能发电电动机的电磁场数学方程进行了计算,得到了变速抽水蓄能电机在发电机工况下超同步速时定子电压和定子电流的波形,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下不同转速时磁密的分布规律,研究了不同转速下定子铁芯损耗和转子铁芯损耗占总铁芯损耗比例的变化规律.搭建了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机试验测试平台,通过试验测试得到的结果与计算结果较为接近.

    变速抽水蓄能发电电动机不同转速磁密铁芯损耗试验测试

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    U型线圈检测发电机励磁绕组匝间短路性能分析

    武玉才李宏硕
    54-57,98页
    查看更多>>摘要：励磁绕组匝间短路故障在汽轮发电机中具有较高的发生率,对该故障进行灵敏、 快速和可靠诊断可以防止故障恶化、降低故障查找成本.本文分析了励磁绕组匝间短路的磁场特征,介绍了U型检测线圈法检测励磁绕组匝间短路的基本原理,通过有限元仿真模拟汽轮发电机额定负载工况,在转子各槽设置不同程度匝间短路故障,获取安装于不同位置的U型线圈的感应电压,进一步提取电压谐波特征以及时域脉冲波形变化规律,比较了U型线圈处于不同位置的检测效果,为U型线圈的安装提供了可靠的数据支持.

    汽轮发电机励磁绕组匝间短路U型线圈位置

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    采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性研究

    盛明珺王晓兰刘守豹徐铬...
    58-64页
    查看更多>>摘要：发电机在运行中由于热和机械力的作用,引起片间绝缘损坏,造成短路,在短路区域形成局部过热,会危及机组的安全运行,因此对发电机定子铁芯进行损耗试验有重要意义.为解决现有试验方案在进行大型机组试验时绕线困难等问题,本文提出了一种采用异频电流激励法开展发电机定子铁芯损耗试验的方法.采用ANSYS Maxwell建立仿真分析模型,通过对幅值相同、频率不同的励磁电流下的铁芯发热情况进行分析,论证了采用异频电流法开展发电机定子铁芯损耗试验的可行性.

    定子铁芯损耗试验有限元方法异频小电流

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    水电机组摆度周期性波动问题的分析和研究

    李志华汪安海徐楠楠曾学杰...
    65-70页
    查看更多>>摘要：本文针对某水电站机组上导轴承摆度峰峰值持续呈正弦周期性波动的问题,通过增加临时探头测量机组动态和静态时上机架支臂和基坑的间隙,以及不同方向支臂的间隙和机组运行参数等,发现支臂和基坑间隙一一对应,且间隙随环境温度的增加而增加,该间隙的变化规律符合因大部件金属构件蠕变传递至基座传感器引起的上导摆度周期波动的特征.因此可以确定机组摆度周期性波动是因为大部件金属随着温度变化而出现较大的位移蠕变,且该蠕变为非对称蠕变,以上过程量逐级传递至基座传感器位置,同时该文建议采用该结构形式的机架时应充分考虑支臂蠕变方向和限位措施.

    水电机组周期波动蠕变温度变化间隙

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