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1037454MAL型摩擦安全編碼器ARS60-H4L01440式磁力聯(lián)軸器的參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩的影響,采用有限元方法進(jìn)行三維磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算,得出了磁力聯(lián)軸器在靜態(tài)和瞬態(tài)下氣隙的三維磁場(chǎng)分布。并對(duì)影響磁力聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩的關(guān)鍵參數(shù)如氣隙長(zhǎng)度、永磁體厚度、磁極數(shù)、從動(dòng)盤的槽數(shù)、槽深以及主動(dòng)轉(zhuǎn)速等進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明:當(dāng)在一定的外形尺寸下,取磁極數(shù)為18,槽數(shù)為16,槽深為15 mm時(shí)其轉(zhuǎn)矩大為20 N.m左右。另外,增加氣隙長(zhǎng)度會(huì)降低聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩;在一定的范圍內(nèi),轉(zhuǎn)矩隨著磁極數(shù)、從動(dòng)盤的槽數(shù)、槽深的增大先增大后減小,且槽數(shù)不能與磁極數(shù)相等;轉(zhuǎn)矩隨著主動(dòng)轉(zhuǎn)速先增大后減小,其變化曲線類似于電機(jī)的機(jī)械特性曲線,可為選擇相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速和磁力聯(lián)軸器調(diào)速提供依據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增加,轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,此外我國(guó)電力資源大多需要遠(yuǎn)距離輸電從而需要投入串補(bǔ)裝置或采用高壓直流輸電形式,這些因素都使得汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生扭振故障的風(fēng)險(xiǎn)加劇。機(jī)組發(fā)生扭振除造成功率振蕩外,還會(huì)引起軸系的扭轉(zhuǎn)疲勞損傷,威脅機(jī)組的安全運(yùn)行,因此開(kāi)展對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組扭振故障機(jī)理和軸系安全性的分析具有重要意義。本文深入研究汽輪發(fā)電機(jī)組扭振發(fā)生的機(jī)理,對(duì)扭振中的小信號(hào)穩(wěn)定性、暫態(tài)力矩特性進(jìn)行定性和定量分析,結(jié)合軸系疲勞損傷計(jì)算方法,開(kāi)發(fā)面向工程實(shí)際的汽輪發(fā)電機(jī)組扭振在線監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng),為機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。首先,按照扭振故障形式將其分為沖擊類和共振類故障,對(duì)扭振故障發(fā)生機(jī)理和故障特性進(jìn)行研究。其中振故障重點(diǎn)分析了軸系的暫態(tài)扭力矩響應(yīng)特性;而次同步振蕩發(fā)生機(jī)理復(fù)雜,涉及機(jī)電網(wǎng)多種因素,本文對(duì)次同步振蕩的各種誘因及故障形成過(guò)程進(jìn)行定性分析,并建立待研究系統(tǒng)的全系統(tǒng)線性化模型,利用復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)法定量計(jì)算50Hz內(nèi)系統(tǒng)的全頻段阻尼,從負(fù)阻尼特性角度深入研究次同步振蕩發(fā)生的機(jī)理,分析影響次同步振蕩的主要因素。其次,采用基于多段集中質(zhì)量軸系模型的機(jī)電網(wǎng)聯(lián)合仿真方法,研究扭振故障的暫態(tài)力矩特性。目前在次同步振蕩時(shí)域仿真中常用的是軸系的簡(jiǎn)單集中質(zhì)量模型,其在描述機(jī)網(wǎng)間耦合振蕩行為時(shí)與實(shí)際情況存在偏差。為此對(duì)簡(jiǎn)單集中質(zhì)量軸系進(jìn)行了擴(kuò)展,采用多段集中質(zhì)量模型,并分別利用傳遞矩陣-逐步積分法和解耦降階方法計(jì)算軸系的扭振響應(yīng),實(shí)現(xiàn)基于PSCAD統(tǒng)一平臺(tái)的機(jī)電網(wǎng)聯(lián)合仿真,更準(zhǔn)確反映機(jī)網(wǎng)之間的耦合振蕩,并得到軸系局部的扭矩和應(yīng)力信息。再次,基于扭振故障下軸系的扭轉(zhuǎn)疲勞損傷計(jì)算結(jié)果,對(duì)機(jī)組的安全性進(jìn)行分析。在軸系疲勞損傷計(jì)算中除考慮軸系的各個(gè)危險(xiǎn)截面以外,還考慮了葉片和聯(lián)軸器等薄弱環(huán)節(jié)的受力情況。通過(guò)建立轉(zhuǎn)子-葉片的耦合分析模型,采用傳遞矩陣法計(jì)算機(jī)組扭振故障下葉片的響應(yīng);利用有限元法計(jì)算聯(lián)軸器傳遞不同扭矩時(shí),聯(lián)軸器及其連接螺的剪切力。考慮平均應(yīng)力、應(yīng)力集中系數(shù)等因素的影響,對(duì)基于扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得的軸系材料S-N曲線進(jìn)行修正。后,將汽輪發(fā)電機(jī)組的扭振故障診斷和安全性分析方法用于工程實(shí)踐,研發(fā)了軸系的在線監(jiān)測(cè)與保護(hù)系統(tǒng)。根據(jù)中廣核某核電廠的工程需求,結(jié)合扭振故障診斷和安全性分析理論,基于B/S模式開(kāi)發(fā)了汽輪發(fā)電機(jī)組軸系扭振在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)扭振狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷等功能,并類扭振故障和次同步振蕩采用不同的響應(yīng)計(jì)算方法,可快速、準(zhǔn)確地對(duì)軸系扭振安全性作出評(píng)價(jià);基于C/S模式研發(fā)用于汽輪發(fā)電機(jī)組扭振的保護(hù)裝置并用于工程實(shí)踐,以疲勞損傷為主要依據(jù),制定不同級(jí)別的保護(hù)邏輯,既能對(duì)機(jī)組實(shí)施及時(shí)的保護(hù),又能有效避免不必要的保護(hù)動(dòng)作。
1037454MAL型摩擦安全編碼器ARS60-H4L01440電液比例控制技術(shù)的核心控制元件,它介于閉環(huán)伺服閥與常規(guī)開(kāi)關(guān)閥之間,已成為現(xiàn)今液壓系統(tǒng)的常用組件,有著工程應(yīng)用前景。電液比例換向（節(jié)流）閥是其中的一種,可以控制液流的流向和大小。本論文研究了一種利用閥芯雙運(yùn)動(dòng)自由度實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)控型電液比例換向（節(jié)流）閥,本論文稱之為：2D電液比例換向（節(jié)流）閥。2D電液比例換向（節(jié)流）閥由2D換向（節(jié)流）閥、壓-扭聯(lián)軸器和比例電磁鐵三部分組成。本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用壓-扭聯(lián)軸器將比例電磁鐵的直線位移轉(zhuǎn)化成2D換向（節(jié)流）閥閥芯的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),進(jìn)而推動(dòng)閥芯滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)電液比例換向（節(jié)流）閥的功能。它具有導(dǎo)控結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、單級(jí)流量大等優(yōu)點(diǎn)。本論文主要對(duì)2D電液比例換向（節(jié)流）閥進(jìn)行原理性研究,各章分述如下：介紹了論文研究背景和電液比例閥的特點(diǎn),簡(jiǎn)述了比例電磁鐵和各類電液比例閥的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,概括了論文的選題意義和主要研究?jī)?nèi)容。第二章介紹了2D伺服閥,藉此提出了2D電液比例換向（節(jié)流）閥并分析了結(jié)構(gòu)和原理,提出了多種導(dǎo)控方案,設(shè)計(jì)了三通2D電液比例換向（節(jié)流）閥。第三章針對(duì)2D換向（節(jié)流）閥導(dǎo)控級(jí)建立數(shù)學(xué)模型,隨后進(jìn)行穩(wěn)定性分析,建立穩(wěn)定條件,然后進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,分析了幾個(gè)主要參數(shù)對(duì)導(dǎo)控級(jí)的動(dòng)態(tài)特性的影響。第四章設(shè)計(jì)壓-扭聯(lián)軸器及其構(gòu),并分析其原理,然后對(duì)壓-扭聯(lián)軸器模型進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,解形并且與ANASYS仿真的數(shù)值結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了數(shù)學(xué)建模的可靠性。第五章闡述式壓-扭聯(lián)軸器及其料選擇和加工,介紹了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算方法,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試其壓扭轉(zhuǎn)換效果,驗(yàn)證了-扭聯(lián)軸器可行性,并且壓扭效果達(dá)到2D比例閥設(shè)計(jì)要求。第六章對(duì)論文進(jìn)行全面總結(jié),指出尚未解決的問(wèn)題,提出以后的研究重點(diǎn)。