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冲旋步进钻井提速方法的井底裂纹拓展特性
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作者 刘永旺 刘嘉雄 +3 位作者 管志川 王华健 赵国山 张曙辉 《石油机械》 北大核心 2024年第7期45-53,106,共10页
针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,... 针对深部地层井底岩石硬度高、强度大和应力集中现象导致的岩石可钻性差、破岩效率低和使用寿命短的问题,提出旋冲钻井和差压步进破岩方法相结合的冲旋步进钻井提速新理念。为了研究冲击作用下差压步进钻头破碎地层岩石的裂纹拓展规律,采用有限-离散元(FDEM)方法建立了球齿冲击三维薄板模型,开展了球齿在不同冲击能量、冲击位置及岩石种类等条件下的冲击破岩过程模拟,获得了阶梯型井底岩石在冲击作用下的裂纹扩展规律。研究结果表明:由于阶梯面的存在,球齿在冲击作用下对阶梯型井底造成的预损伤区域比常规井底更大,冲击位置靠近阶梯面的裂纹扩展效果更好;双球齿冲击阶梯井底容易形成较大范围的岩石破碎区,降低了破碎阶梯井底地层岩石的难度;球齿冲击过程中对青砂岩造成的预损伤区域比花岗岩大,在冲击能量相同的情况下球齿冲击破碎花岗岩更为困难。利用冲旋步进钻井方法理论上可以进一步提高难钻地层钻井速度,但具体效果需要经现场试验及优化。所得结论可为深部难钻地层钻井速度的提升提供新的思路。 展开更多
关键词 冲旋步进钻井方法 阶梯井底 差压步进钻头 有限-离散元耦合 裂纹扩展
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自适应时间步长法在非饱和渗流中的应用研究
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作者 韩枥兵 李文涛 韦昌富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期685-693,704,共10页
Richards方程是非饱和渗流理论的基本方程,常用数值方法结合有效的迭代技术进行求解,时间步长调整方法常用来提高计算效率。为探究不同自适应时间步长法的数值表现,采用有限单元法结合自适应松弛Picard法和自适应时间步长法,开发了非饱... Richards方程是非饱和渗流理论的基本方程,常用数值方法结合有效的迭代技术进行求解,时间步长调整方法常用来提高计算效率。为探究不同自适应时间步长法的数值表现,采用有限单元法结合自适应松弛Picard法和自适应时间步长法,开发了非饱和渗流有限元程序。通过模拟非饱和渗流算例,研究了不同自适应时间步长法对计算精度与效率的影响。结果表明,开发的程序是实用和可靠的,在时间步长发生较大变化时也能保证计算的稳定性。直接推断法虽然简单高效,但在求解迭代收敛难度较大的问题时,该方法难以保证良好的计算精度。截断误差法的数值表现受截断误差阈值影响,具有阈值越小,精度越高、效率越低;阈值越大,精度越低、效率越高的特点,通过调整阈值,该方法能更好地平衡计算精度和效率。研究成果对于高效非饱和渗流有限元程序的开发和应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 非饱和渗流 有限元 自适应时间步长法 截断误差法 直接推断法
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直线型磁通切换电机特性分析的时步有限元模型
3
作者 杜巍 吴玉磊 +1 位作者 闻程 马增强 《现代电子技术》 北大核心 2024年第24期25-32,共8页
针对直线型双边磁通切换永磁电机(DLFSPM)结构相对复杂,现阶段运行特性研究不充分的问题,以时步有限元为工具,建立了一种研究DLFSPM运行特性的场路耦合分析模型。阐述了DLFSPM电动运行原理,并推导出ABC坐标系下的运行特性方程。为解决... 针对直线型双边磁通切换永磁电机(DLFSPM)结构相对复杂,现阶段运行特性研究不充分的问题,以时步有限元为工具,建立了一种研究DLFSPM运行特性的场路耦合分析模型。阐述了DLFSPM电动运行原理,并推导出ABC坐标系下的运行特性方程。为解决直线电机仿真环境下的开域处理问题,建立圆弧形电机仿真拓扑,以一台额定输出电磁推力为400 N的DLFSPM样机为例,得到可以同时考虑DLFSPM内部磁场和外电路特性的场路耦合时步有限元模型。最后,利用该时步有限元分析模型研究了其空载特性和力角特性,仿真与实测的相关对比曲线结果表明二者吻合较好,说明该模型具有良好的计算精度,进一步验证了其正确性和有效性。 展开更多
关键词 直线型双边磁通切换永磁电机(DLFSPM) 场路耦合 运行原理 时步有限元分析模型 空载特性 力角特性
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面向系统动态分析的场路网耦合时步有限元模型 被引量:13
4
作者 罗应立 胡笳 +2 位作者 刘晓芳 王红宇 康锦萍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第33期102-110,共9页
为了在分析系统扰动条件下机网相互影响问题时,能够更准确地考虑发电机的非线性,建立了适合不同网络结构、扰动类型以及不同计算任务的系统动态分析场-路-网耦合时步有限元通用性模型,进而详细推导了单机无穷大系统、两机系统以及三机... 为了在分析系统扰动条件下机网相互影响问题时,能够更准确地考虑发电机的非线性,建立了适合不同网络结构、扰动类型以及不同计算任务的系统动态分析场-路-网耦合时步有限元通用性模型,进而详细推导了单机无穷大系统、两机系统以及三机系统的具体计算格式。在此基础上为使该模型适合更多的网络结构和不同任务的动态分析,引入了相应的控制变量,用于对方程本身、机网接口以及时步有限元计算参数进行控制与调整。模型与算法为深入研究动态过程机-网相互影响,并进一步获得发电机的简化模型提供了新的计算工具。 展开更多
关键词 电力系统动态分析 发电机 非线性 场-路-网耦合 时步有限元
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基于时步有限元分析的超高效电机定子槽形优化设计 被引量:40
5
作者 赵海森 刘晓芳 +2 位作者 杨亚秋 罗应立 陈伟华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第33期115-122,共8页
在我国,中小型电机的定子槽形通常为梨形槽,且不同机座号的槽形尺寸已沿用了数十年。为研究有利于降低电机损耗的定子槽形尺寸,建立了基于时步有限元法的损耗计算模型,以一台5.5 kW异步电机为例,分析了槽口宽度、槽口高度、槽肩角、槽... 在我国,中小型电机的定子槽形通常为梨形槽,且不同机座号的槽形尺寸已沿用了数十年。为研究有利于降低电机损耗的定子槽形尺寸,建立了基于时步有限元法的损耗计算模型,以一台5.5 kW异步电机为例,分析了槽口宽度、槽口高度、槽肩角、槽宽、槽高及槽半径等6个槽形尺寸对损耗的影响程度。结果表明,槽口宽度、槽宽和槽底半径对损耗影响较大。在槽满率基本不变,且确保电机原有起动性能的前提下,提出了基于时步有限元法的定子槽形优化设计方法,利用该方法对上述5.5 kW电机定子槽进行改进设计。经改进后,电机空载损耗降低了约7%,满载损耗降低了约2%。 展开更多
关键词 超高效电机 定子槽形 优化设计 时步有限元
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同步发电机不同实用模型的大扰动特性对比研究 被引量:17
6
作者 许国瑞 王红宇 +2 位作者 刘晓芳 罗应立 康锦萍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期67-73,12,共7页
为了研究同步发电机3种实用模型对电力系统大扰动特性和暂态稳定极限的影响,采用dq0坐标系下的实用模型与abc坐标系下的电网模型联立求解的方法,推导了发电机与电网接口关系的方程,建立了以实用模型为基础的单机双回线无穷大系统,并以... 为了研究同步发电机3种实用模型对电力系统大扰动特性和暂态稳定极限的影响,采用dq0坐标系下的实用模型与abc坐标系下的电网模型联立求解的方法,推导了发电机与电网接口关系的方程,建立了以实用模型为基础的单机双回线无穷大系统,并以经过试验验证的场路网耦合时步有限元模型作为标准响应,对各实用模型进行校验。采用上述模型对300 MW同步发电机进行仿真计算表明:3种实用模型的大扰动特性存在明显差异,且暂态稳定极限都较为保守;额定励磁下,实用模型与时步有限元的暂态稳定极限最大相差8.8%。研究结果为电力系统仿真中合理选择发电机模型提供了重要参考。 展开更多
关键词 同步发电机 实用模型 时步有限元 大扰动 暂态稳定极限
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永磁无刷直流电动机场路耦合运动时步有限元分析 被引量:31
7
作者 刘瑞芳 严登俊 胡敏强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期59-64,共6页
提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法... 提出一种适用于永磁无刷直流电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法,解决了电机在非正弦供电时的场路耦合分析问题。电路中考虑了开关元件换流重叠过程和绕组中点的电位波动。给出了控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元单元分析方法,采用改进的有限元运动边界处理方法——插值运动边界法解决转子运动问题。应用上述模型对1台无刷直流电动机的进行分析,计算结果和样机的实测波形吻合。该方法也适用于其他非正弦供电电机的场路耦合有限元分析。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 场路耦合 时步法 有限元分析 插值运动边界法
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多相感应电机场路耦合时步有限元分析 被引量:19
8
作者 乔鸣忠 梁京辉 +1 位作者 张晓锋 李珺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第24期75-80,共6页
为解决多相感应电动机在非标准正弦供电时的场路耦合分析问题,提出一种用于多相感应电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法。考虑变频器供电时SPWM波中的高次谐波,给出控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元分析方法,采用运动气隙边... 为解决多相感应电动机在非标准正弦供电时的场路耦合分析问题,提出一种用于多相感应电动机的场路耦合运动时步有限元分析方法。考虑变频器供电时SPWM波中的高次谐波,给出控制电路与电磁场方程耦合的时步有限元分析方法,采用运动气隙边界法解决转子运动问题,与机械运动方程相结合,可对电机的瞬态过程进行仿真。应用上述模型对1台五相感应电动机及其调速系统进行分析,计算结果与样机实验结果吻合较好。将解析法、场路耦合法的计算结果与实验结果比较,表明场路耦合法能充分考虑电机齿槽效应以及铁磁材料的非线性影响,与实验结果更接近。该方法也可用于其他类型的多相电机逆变器供电的场路耦合分析。 展开更多
关键词 多相感应电动机 场路耦合 时步有限元 运动气隙边界法 逆变器供电
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瞬态电磁-温度场耦合计算中自适应时间步长研究 被引量:15
9
作者 张宇娇 汪振亮 +2 位作者 徐彬昭 黄雄峰 智李 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期4468-4475,共8页
瞬态温度场响应时间比电磁场长,在采用有限元法求解瞬态电磁-温度场顺序耦合时,若采用统一计算时间步长会导致温度场求解次数过多而增加计算时间。该文提出自适应时间步长耦合方法,采用指数平滑法预测电磁-温度场耦合时间间隔,并在两个... 瞬态温度场响应时间比电磁场长,在采用有限元法求解瞬态电磁-温度场顺序耦合时,若采用统一计算时间步长会导致温度场求解次数过多而增加计算时间。该文提出自适应时间步长耦合方法,采用指数平滑法预测电磁-温度场耦合时间间隔,并在两个相邻的耦合时间节点间,根据响应特征值和预测-校正法计算电磁场、温度场最佳离散步长。与传统等步长耦合方法对比,电磁、温度场均使用最佳的离散步长,同时避免了温度场的过频计算,减少了计算时间。最后,以通电铜导环为例,采用自适应时间步长耦合计算铜导体在交流电流作用下的瞬态温升,与传统等步长耦合方法相比,计算相对误差在1%以内,总计算时间减少26.6%,证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 有限元法 电磁-温度场耦合 自适应时间步长 指数平滑预测 响应特征值
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汽轮发电机暂态分析中计及励磁电流集肤效应的时步有限元模型 被引量:7
10
作者 胡笳 罗应立 +1 位作者 刘晓芳 康锦平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第30期90-95,共6页
在利用场路耦合时步有限元方法对汽轮发电机暂态过程进行仿真计算时,对励磁绕组模型的考虑,往往通过列写整个回路的电路方程表示;该方法无法准确描述励磁绕组中涡流的分布及其对损耗的影响等问题;为了准确的反映电机暂态过程下励磁绕组... 在利用场路耦合时步有限元方法对汽轮发电机暂态过程进行仿真计算时,对励磁绕组模型的考虑,往往通过列写整个回路的电路方程表示;该方法无法准确描述励磁绕组中涡流的分布及其对损耗的影响等问题;为了准确的反映电机暂态过程下励磁绕组中涡流的影响,该文先对励磁绕组中各导体单独列写方程,再利用整个回路的电压方程将其联系起来,同时施加串联约束条件;最终得出考虑串联约束条件下计及涡流分布的励磁绕组新模型及基于该模型下的场路耦合时步有限元方程。以一台300MW汽轮发电机定子三相突然短路情况为例,采用不同的励磁绕组模型进行时步有限元计算,通过对比分析励磁绕组中的电流分布与瞬时损耗等,说明该方法的合理性。 展开更多
关键词 场路耦合 时步有限元 励磁绕组 串联约束 瞬时损耗
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自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的计算与分析 被引量:35
11
作者 卢伟甫 刘明基 +1 位作者 罗应立 张健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第15期53-60,共8页
自起动永磁电机起动过程中的退磁磁场可能导致永磁体的不可逆退磁。为分析退磁磁场产生的原因,建立了计及饱和、涡流等多种因素影响的自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的时步有限元模型,并分项计算了永磁体作用、鼠笼异步电机效应及... 自起动永磁电机起动过程中的退磁磁场可能导致永磁体的不可逆退磁。为分析退磁磁场产生的原因,建立了计及饱和、涡流等多种因素影响的自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的时步有限元模型,并分项计算了永磁体作用、鼠笼异步电机效应及变频永磁发电机效应的影响。计算结果表明,重载起动时,从低速开始,永磁体内就出现波动变化的退磁磁场,并在接近同步速时退磁效应最明显;而空载起动时,退磁磁场仅波动一次,并在0.5倍同步速附近出现较强的退磁效应。由理论分析可知,在转速较低时,永磁体就存在退磁效应,其磁密呈波动变化的根本原因在于鼠笼异步电机效应与变频发电机效应的共同作用。算例计算结果验证了理论分析的正确性。最后通过实验验证了所提有限元计算方法的有效性。 展开更多
关键词 自起动永磁同步电机 退磁磁场 起动过程 时步有限元法 发电机效应
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大型发电机机网动态分析的机–场–路–网耦合时步有限元法建模 被引量:8
12
作者 李桂芬 戈宝军 +3 位作者 李金香 孙玉田 焦晓霞 梁彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6476-6484,共9页
为了更完善、更准确地研究系统扰动对大型发电机及电网的影响,建立了机–场–路–网耦合时步有限元仿真模型,实现了多段集中质量块弹簧机械轴系–电机二维瞬态电磁场–外电路–电网的全面耦合。模型不仅充分考虑了动态过程中不同时刻电... 为了更完善、更准确地研究系统扰动对大型发电机及电网的影响,建立了机–场–路–网耦合时步有限元仿真模型,实现了多段集中质量块弹簧机械轴系–电机二维瞬态电磁场–外电路–电网的全面耦合。模型不仅充分考虑了动态过程中不同时刻电机内电磁场畸变、饱和、涡流集肤效应及输变电系统参数等重要因素的影响,同时还进一步详细考虑了机械轴系的动态过程,包括各轴段传递的扭矩、阻尼转矩及各轴段转速的不同变化等因素的影响。为验证所建模型,对水力发电设备国家重点实验室内的动模实验系统搭建了仿真模型,并对机组120误同期并网工况进行了仿真及实验对比分析,结果表明该机–场–路–网耦合仿真模型正确、可靠。 展开更多
关键词 大型发电机 机网动态分析 机–场–路–网耦合 时步有限元
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开关磁阻电机铁心损耗分析 被引量:12
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作者 董传友 李勇 +2 位作者 丁树业 邓艳秋 崔广慧 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期58-65,共8页
由于开关磁阻电机(SRM)内部磁场的非正弦性、非线性以及局部磁密过高等情况存在,对开关磁阻电机内铁耗计算具有一定的难度。而时步有限元法是解决非正弦变量系统分析计算问题的有效方法之一,可以研究某一特定因素对铁耗的影响,并能对铁... 由于开关磁阻电机(SRM)内部磁场的非正弦性、非线性以及局部磁密过高等情况存在,对开关磁阻电机内铁耗计算具有一定的难度。而时步有限元法是解决非正弦变量系统分析计算问题的有效方法之一,可以研究某一特定因素对铁耗的影响,并能对铁耗的局部分布特征进行细致分析。采用适用于任意波形的铁耗计算模型,基于时步有限元法对三相12/8极开关磁阻电机定、转子极部和轭部的铁耗进行计算和分析,同时又根据其磁密的分布规律划分了不同的区域,对其不同区域的磁密进行了谐波分析,然后分别得到了各个区域的铁心损耗,将这两种方法计算结果进行分析和比对,验证采用时步有限元法计算SRM铁耗切实可行,并得到了一些关于开关磁阻电机铁耗计算的有益结论。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 铁心损耗 电磁场 时步有限元 谐波分析
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时间谐波对永磁同步电机损耗的影响规律 被引量:33
14
作者 佟文明 朱晓锋 +1 位作者 贾建国 段庆亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期60-69,共10页
为了减小永磁同步电机中由电流时间谐波引起的损耗,以一台4.2k W、8极表面式永磁电机为例,采用时步有限元法,分析了空载变频器供电时电机各部位附加损耗的分布规律;研究了不同变频器参数(包括调制比a和开关频率fc)、气隙长度δ和转子磁... 为了减小永磁同步电机中由电流时间谐波引起的损耗,以一台4.2k W、8极表面式永磁电机为例,采用时步有限元法,分析了空载变频器供电时电机各部位附加损耗的分布规律;研究了不同变频器参数(包括调制比a和开关频率fc)、气隙长度δ和转子磁路结构(包括内置式和表面式)时电机各部位附加损耗的变化规律;最后,对三台样机进行实验,以验证不同变频器参数对附加损耗的影响规律。结果显示:变频器供电时,附加损耗主要集中在永磁体上,定子铁心其次,转子铁心比重最小;fc<3k Hz时,每增加1k Hz,附加损耗平均降低20.7%,fc>3k Hz时,每增加1k Hz,附加损耗平均降低6.5%;a每增加0.1,附加损耗平均降低18.7%;δ每增加0.1mm,附加损耗平均降低5.4%;内置式结构转子铁心附加损耗比重比表面式大,而永磁体附加损耗比重较小。 展开更多
关键词 附加损耗 时步有限元法 气隙长度 变频器参数 转子磁路结构
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大型结构地震反应值模拟中的波动输入 被引量:22
15
作者 李山有 廖振鹏 周正华 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2001年第2期1-5,共5页
解耦的时域有限元数值模拟技术在考虑土-结构相互作用的大型结构地震反应分析中的应用日趋成熟。为完善其中的波动输入技术,本文提出了一种波动输入时步数值模拟的简便方法,替换对自由场的频域计算,从而使结构反应分析可以完全通过... 解耦的时域有限元数值模拟技术在考虑土-结构相互作用的大型结构地震反应分析中的应用日趋成熟。为完善其中的波动输入技术,本文提出了一种波动输入时步数值模拟的简便方法,替换对自由场的频域计算,从而使结构反应分析可以完全通过时步数值模拟实现。同时,通过数值试验,对这一实施方案的有效性进行了检验。 展开更多
关键词 波动输入 时步数值模拟 解耦有限元 土-结构动力相互作用 地震反应值模拟
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小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析 被引量:5
16
作者 杨静 王维俊 +2 位作者 江渝 涂亚庆 左永刚 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期269-272,共4页
针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐... 针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用。结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式。 展开更多
关键词 同步发电机 单相 阻尼绕组 电压谐波 场路耦合时步有限元法
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自起动稀土永磁电机断相运行时步有限元分析 被引量:10
17
作者 罗应立 李志强 +2 位作者 赵海森 张健 刘明基 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期383-388,共6页
为了研究自起动稀土永磁电动机断相后的运行特性,建立了断相运行的场—路—运动直接耦合时步有限元模型。以一台22 kW永磁电机为例,分析了其在30%和50%额定负载下断相前后的定子电流、转矩波动及损耗情况。计算结果表明,在负载转矩保持... 为了研究自起动稀土永磁电动机断相后的运行特性,建立了断相运行的场—路—运动直接耦合时步有限元模型。以一台22 kW永磁电机为例,分析了其在30%和50%额定负载下断相前后的定子电流、转矩波动及损耗情况。计算结果表明,在负载转矩保持不变的条件下,断相后定子电流接近断相前的2倍,转矩发生大幅度波动,而总损耗分别增加32%和84%。因此,从减小损耗与转矩波动两方面考虑,自起动稀土永磁电机即使轻载工况下也应尽量避免断相运行。实测数据验证了计算结果的正确性。 展开更多
关键词 自起动永磁同步电动机 断相 时步有限元法
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无刷双馈电机时步有限元分析 被引量:17
18
作者 王爱龙 熊光煜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期123-127,共5页
为准确计算无刷双馈电机的暂态或稳态特性及其相应的磁场分布,提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。其特点是:铁心饱和以及转子导条集肤效应可以直接在场的计算过程中加以考虑;采用的电路方程可以方便地处理无刷双馈电机定... 为准确计算无刷双馈电机的暂态或稳态特性及其相应的磁场分布,提出一种场路耦合运动问题的二维时步有限元方法。其特点是:铁心饱和以及转子导条集肤效应可以直接在场的计算过程中加以考虑;采用的电路方程可以方便地处理无刷双馈电机定子绕组和转子端环的各种特殊连接方式,电压源可以是任意电压波型;三维端部效应可以通过传统的方法在电路参数中加以修正;采用耦合与约束方程来处理转子转动问题,而无须不断地对转子重新进行刨分。通过一台样机的算例和实验结果对比,表明所提出的方法是可行的。 展开更多
关键词 无刷双馈电机 时步 有限元法 场路耦合 磁场分布
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基于励磁与调速控制的单机无穷大系统场-路-网时步有限元建模 被引量:7
19
作者 戈宝军 殷继伟 +2 位作者 陶大军 牛志雷 吕品 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期139-148,共10页
为了能更准确地分析在整个电力系统受到干扰或出现故障时发电机与电网相互影响的动态问题,建立含有励磁调节系统和转速控制系统的场-路-网耦合时步有限元模型。该模型不但考虑了发电机磁场饱和、畸变以及趋肤效应等非线性因素对电机的影... 为了能更准确地分析在整个电力系统受到干扰或出现故障时发电机与电网相互影响的动态问题,建立含有励磁调节系统和转速控制系统的场-路-网耦合时步有限元模型。该模型不但考虑了发电机磁场饱和、畸变以及趋肤效应等非线性因素对电机的影响,同时还考虑了转速的动态变化以及变压器和输电系统参数的影响,并给出了励磁调节系统和转速控制系统的实现方法。为验证模型的正确性,以一台1 407 MV·A汽轮发电机为例,采用该模型对发电机额定并网运行情况下,变压器二次侧(高压侧)A相断路器突然断开这一非全相暂态过程进行了仿真,并与传统的Park方程计算结果进行对比分析,验证了建立的场-路-网耦合时步有限元模型的正确性。 展开更多
关键词 单机无穷大系统 控制系统 场-路-网耦合 时步有限元
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汽轮发电机不同模型小扰动特性 被引量:4
20
作者 许国瑞 汤涌 +3 位作者 刘晓芳 王红宇 康锦萍 罗应立 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期302-309,共8页
电力系统仿真分析常用的几种同步发电机实用模型是在Park方程基础上引入不同假设条件得到的。不少文献假设参数满足xaf xD=xaD xfD(q轴同理)而得到所谓的假设A模型,而将满足xad=xaf=xaD=xfD关系的实用模型称为假设B模型,对假设B模型进... 电力系统仿真分析常用的几种同步发电机实用模型是在Park方程基础上引入不同假设条件得到的。不少文献假设参数满足xaf xD=xaD xfD(q轴同理)而得到所谓的假设A模型,而将满足xad=xaf=xaD=xfD关系的实用模型称为假设B模型,对假设B模型进一步简化得到假设B-1模型。为了分析不同实用模型小扰动仿真结果的准确性,本文将其与时步有限元仿真结果进行对比:首先研究了各模型假设条件的物理意义,揭示出不同假设条件的根本区别在于是否计及励磁绕组和阻尼绕组之间的互漏磁链;然后以300MW汽轮发电机单机无穷大系统为例,对比了三种实用模型和时步有限元的小扰动仿真结果,重点分析了由大齿导条、转子导电槽楔构成的阻尼绕组和导磁导电的转子实心体分别作用和共同作用下的小扰动仿真结果;最后通过对小扰动特性指标进行对比分析得出假设A模型的仿真结果与时步有限元最接近。研究结果为电力系统仿真中合理选择汽轮发电机模型提供了重要参考。 展开更多
关键词 汽轮发电机 实用模型 时步有限元 小扰动
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