4.1 参数配置路线图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.5 改变定子阻尼,稳态. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 4.9 转子、定子和触头穿透包络线[mm],γ m = 1.0 .................................. 54 4.10 转子、定子和触头穿透包络线[mm],γ m = 2.5 .................................. 54 4.11 转子力,γ m = 0.5 ........................................................................................................................................ .................................................................................. .................................................................. 55 4.12 转子力,γ m = 1.0 ........................................................................................................................................ .................................................................................. .................................................................. 55 4.13 转子力,γ m = 2 . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 57
本论文对旋转叶盘与柔性壳体之间的行波速度不稳定性进行了分析。这种与结构接触的相互作用在某些情况下可能发生在高速涡轮机械中,例如航空发动机或压缩机,并且可以通过将转子的动能旋转到振动中,以不稳定的方式放大耦合转子-定子系统的振动。为了使涡轮机械安全运行,必须避免行波速度重合,并分析发生相关不稳定性的可能性。以前,大多数航空发动机的壳体都附有齿轮箱等附加结构。这些附件使机壳失调,从而降低了响应中的行波分量,从而使能量传递机制效率降低,降至由其他系统参数(例如阻尼和旋转部件与静止部件之间的间隙大小)定义的非临界阈值水平以下。新型航空发动机设计趋向于轴对称机壳,对于这种机壳,行波速度不稳定性的研究变得更加重要。在文献中,少数处理与叶盘接触的弹性定子的作者没有研究行波速度不稳定性的可能性,这可能是由于缺乏对现有设计的适用性,但大多数研究人员仅分析了具有刚性定子的系统。对于具有弹性转子和定子的系统,这种方法是不够的,因为包含定子动力学会导致耦合系统的临界速度数量增加。在本论文中,转子和定子被分别建模为具有线性动力学的结构。为了减少微分方程的数量,采用模态模型将计算工作量限制在相关的参与模式中。叶片盘和定子之间的接触由冲击摩擦定律建模,包括冲击损失。在转子-定子系统分析中加入壳体动力学的影响进行了分析描述,在数值模拟中进行了计算,并在实验中进行了演示。对于所研究的不稳定性,预测结果与实验结果之间取得了良好的定性一致性。数值预测和实验数据都表明存在行波速度不稳定性,并验证了所选方法。研究结果表明,行波速度不稳定性是存在的,并且它是一个潜在的安全威胁,必须通过设计或选择操作条件来避免。
当单相电动机的定子用单相供应馈送时,它会在定子绕组中产生交替通量。根据法拉第电磁诱导定律,流过定子绕组的交流电流导致转子条中引起的电流。转子中的该感应电流也将产生交替通量。即使设置了两个交替通量,电动机也无法启动(原因如下所述)。但是,如果转子在任一方向上以外力的初始启动,则电动机会加速其最终速度,并以其额定速度保持运行。单相电动机的这种行为可以通过双场循环理论来解释。
惯性质量,J 101 537 . 5 kg m 2 阻尼,B 100 N ms / rad 极对数,p 2 变速箱速比,N 24 . 12 叶片长度 + 轮毂,R m 13 . 5 m 转子电阻,R r 0 . 007 645 44 Ω 转子电感,L r 0 . 007 067 33 H 定子电阻,R s 0 . 009 585 76 Ω 定子电感,L s 0 . 000 252 35 H 定子电流。 d 轴,isdisd ≥ 0 A 定子频率,ω s ω s ≥ 0 rad / s 初始转子频率,ω r 0 2 rad / s 转子频率,ω r ω r ∈ [ 0 , 9 . 208 ] rad / s 直流母线电压,vv ∈ [ 437 , 483 ] V (460 V ± 5%) 直流母线电阻,R 1000 Ω 直流母线电容,C 0 . 1 F 连接电感,L 0 . 001 H 连接电阻,R 0 . 05 Ω 时间窗口 600 s 直流母线电压,vv ′′ ∈ [ − 20 , 20 ] V / s 2
同步机或旋转变压器是一种用于测量旋转角度的旋转电变压器。这些设备可以描述为具有初级和次级线圈的普通变压器。初级线圈是通常被激励的转子,次级线圈是定子。同步变压器的初级绕组固定在转子上,由正弦电流激励,该电流通过电磁感应使电流在定子上彼此成 120 度固定的三个星形连接的次级绕组中流动。测量次级电流的相对大小并用于确定转子相对于定子的角度,或者可以使用电流直接驱动与同步机同步旋转的电动机。在后一种情况下,整个设备也称为自同步器。同步机激励到转子的输出电压由以下方程式描述:
NSUC1610 是通过反电动势的大小来进行堵转检测,在马达相位未通电期间,可以检测到 BEMF 电压。但这 不包括全步进模式,因为两个相位始终通电。以下假设在微步进模式下检测失速,BEMF 电压与电机转速成 正比,这样可以判断电机是否运行。由于只有在一相未通电的情况下才能进行测量,因此对 BEMF 电压的观 察非常有限。对于理想的电机,在没有任何负载和损耗的情况下,转子将随着定子磁场持续旋转,并且在相电 流为零时,可以看到 BEMF 电压的峰值。对于实际电机和外加负载,转子将始终滞后于定子磁场。此负载相关 相位滞后将导致固定测量点处 BEMF 电压的负载相关变化。在零相位滞后的情况下,可以测量 BEMF 电压峰 值,并且只能看到反电势与速度的相关性。在与负载变化的情况下,反电势会产生相位滞后,BEMF 电压将从 峰值将出现偏移,当这个电压大于或者小于一个阈值时,这就标志着检测到失步点,电机运动将停止。BEMF 电压测量仅在零电流阶跃期间启用。在零电流阶跃结束时,采样和测量最后一次 BEMF 电压值。这可确保线 圈电流达到零,且 BEMF 电压实际可见。根据电机参数、速度和阶跃模式,零阶跃可能会变短,并且无法获得 明显的 BEMF 电压。此时则无法检测失速。失速检测仅在匀速运动期间进行,在加速或减速期间,BEMF 电压 可能非常低,则不会启用失速检测。具体电流波形如图 2.5 所示:
空气压缩过程效率最高、可靠性极佳、运行成本低;这些只是旋转叶片技术可以提供的一些主要优势。叶片压缩机是一种容积式旋转压缩机,由定子气缸组成,转子安装在定子气缸的中心偏心位置,但与气缸侧面平行。转子上有槽,叶片可以在槽中自由滑动:离心力使叶片在旋转过程中与定子侧面保持接触。由于结构简单,旋转叶片压缩机具有显著的优势,其中首先是更大的体积产量,因为叶片与定子内壁保持恒定接触,并形成完美的气密密封,由于连续的油膜,壁上没有泄漏。在这种类型的压缩机中,不会产生轴向推力,因此转子的侧面不会磨损,因此不需要旋转轴承或推力轴承。由于叶片采用特殊制造方式,因此其使用寿命几乎无限。因此,Mattei 压缩机的成功在于其极高的可靠性、长寿命、安静的运行和简单的维护。设计也很重要:紧凑、简洁的线条以及和谐的造型赋予 Mattei 压缩机坚固耐用和易于使用的形象。
定义系统接口要求滑环工程师需要了解以下系统接口注意事项:1. 滑环能否直接安装在中心线上,还是需要在滑环上开通孔?通孔可用于将滑环安装在轴上,或用于布置液压管路、气动管路、光纤旋转接头、波导等。2. 滑环如何连接到系统?滑环必须使用柔性联轴器安装在设备的一侧。转子和定子上的硬安装将导致滑环过早失效,因为这会将系统负载转移到滑环轴承结构上。3. 如何与滑环进行电气连接?是否需要在转子和定子上都与滑环集成连接器,还是需要在一端或另一端使用飞线?如果需要飞线,它们应该以径向还是轴向离开转子/定子,引线的长度应该为多长?