飞轮转子论文_孙成志,王建平,俞凯,田园,张宇

导读:本文包含了飞轮转子论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:飞轮,转子,轴承,临界,转速,储能,永磁。

飞轮转子论文文献综述

孙成志,王建平,俞凯,田园,张宇^[1]（2019）在《增程器发动机飞轮-电机转子转动惯量的匹配》一文中研究指出为了优化增程器的动力学性能,实现增程器的轻量化设计目标,通过增程器总体转动惯量的计算和MATAB软件的二次拟合得到了增程器发动机飞轮-电机转子转动惯量在增程器总体转动惯量中所占的比例,借助数学分析方法建立了转动惯量与质量之间的函数关系,得到了发动机飞轮与电机转子转动惯量的最佳匹配。(本文来源于《新乡学院学报》期刊2019年12期）

任正义,朱健国,杨立平^[2]（2019）在《基于ANSYS Workbench的飞轮转子临界转速计算分析》一文中研究指出以电磁轴承支撑的飞轮转子为研究对象,建立飞轮转子的有限元模型,基于ANSYS Workbench软件对转子系统临界转速进行求解。分析了阻尼和支撑刚度对飞轮转子系统前叁阶临界转速的影响。结果表明,阻尼对飞轮转子临界转速没有影响,支撑刚度使临界转速增加,并计算出最佳的支撑刚度调整范围。(本文来源于《机械工程师》期刊2019年09期）

孙成林,任晓晨,杨时红,刘伟,荆海莲^[3]（2019）在《2 kWh/100 kW超导飞轮转子动态悬浮耦合特性研究》一文中研究指出轴承是支承轴颈和轴上回转零件旋转的关键部件,也是高速电机设备的核心组成部分,高温超导磁悬浮轴承特有的自稳定性,克服了机械轴承磨损发热等问题,也无需主动控制,具有载重比大、抗干扰、无噪音等优点,可实现转子高载重比下的超高速运行,非常适合飞轮储能器应用。本文设计了一款用于2 kWh/100 kW超导飞轮储能器的高速转子。通过飞轮转子与超导轴承的耦合计算,实现了较高的径向刚度,并优化了永磁辅助轴承结构,分析了转子的振动模态,得到了转子的特征频率,可使飞轮能稳定运行在15 000 r/min以上的转速。(本文来源于《低温与超导》期刊2019年08期）

任正义,朱健国,杨立平^[4]（2019）在《储能飞轮转子支撑结构对临界转速影响的分析》一文中研究指出针对转子在转动过程中由于转速达到临界转速分布范围而产生剧烈振动的现象,分析了储能飞轮转子支撑结构对临界转速的影响。建立转子系统的数学模型,基于ANSYS Workbench有限元软件对转子的叁种支撑结构进行模态分析,并对比叁种支撑结构下临界转速的分布情况及临界转速对应的振型。分析结果表明,采用电磁轴承处于轴系两端的支撑结构,转子临界转速分布和振动情况变化合理,为后续大容量飞轮储能系统的设计提供了技术参考。(本文来源于《机械制造》期刊2019年08期）

张浩泉^[5]（2019）在《级联式笼型转子绕组飞轮脉冲感应发电机的研究》一文中研究指出飞轮储能系统可以长时间、小功率从电网吸收能量,短时间、大功率为负载供电,因此可作为航母电磁弹射系统等需要脉冲功率的设备的供电装置,脉冲发电机则是这类飞轮储能系统的核心部件。本文提出了一种新型的级联式笼型转子绕组飞轮脉冲感应发电机(Flywheel Pules Induction Generator,FPIG),该电机沿轴向分布有两个定子,分别为控制定子与功率定子,当电机运行于发电状态时,可通过控制绕组对电机无功功率进行调节,而在电机转速降低时仍能保持输出端电压的稳定。本文建立了该种结构电机的数学模型,并分析了其运行特性,同时提出了该种结构电机的设计方法,并制作了样机,对其进行实验研究。首先,提出了级联式笼型转子绕组FPIG的基本结构,分析了FPIG运行的内部物理过程进,揭示了通过控制绕组调节FPIG无功维持功率绕组输出端电压稳定的运行原理。深入分析了各绕组的自感漏感系数、绕组间的互感漏感系数等参数,建立了系统在静止坐标系和同步旋转坐标系下的动态数学模型,为FPIG控制系统的分析、设计打下了基础。其次,研究了级联式笼型转子绕组FPIG的运行特性,提出了由控制绕组与励磁电容共同为电机提供运行所需无功功率的励磁控制策略。分析了电机运行时的电容建压原理,并对电容励磁时影响系统输出端电压的因素进行了探讨,探究了励磁电容、转速、负载变化对系统端电压的影响规律。接着,利用等效电路图法分析了电机功率平衡关系。分析了系统各部分无功功率随转速的变化规律,为电机的电磁设计及励磁控制回路的设计打下了基础。然后,分析了级联式笼型转子绕组FPIG的设计特点,探究了其在设计时应遵循的原则,提出了该种结构电机的设计流程和设计方法并进行了电磁设计,包括基本尺寸的确定、定子槽型设计、控制绕组与功率绕组设计、转子与飞轮设计等。最后,给出了级联式笼型转子绕组FPIG励磁控制回路,提出了通过合理选择励磁电容值来降低控制绕组容量的优化方法,确定了系统在一定转速运行范围内控制绕组容量最小时的励磁电容值。设计了励磁电流调节单元,即利用电力电子开关器件在电机运行转速发生变化时实时改变励磁电容值。此外,进行了有限元仿真与实验研究,验证了级联式笼型转子绕组FPIG工作原理与特性分析的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）

张瑞煜^[6]（2019）在《高速飞轮转子系统多参数耦合动力学分析与控制》一文中研究指出飞轮转子储能系统是一种将电能储存为高速旋转转子中的机械能的装置,具有高功率密度、无污染的特性。电磁轴承不仅具有无摩擦、无需润滑、特殊环境适应性强等特性,而且还可以通过主动调整电磁轴承的控制力,以改善转子的动力学性能。因而基于电磁轴承的高速飞轮储能系统得到了迅速发展。本文主要对高速飞轮转子系统的多参数耦合动力学分析及控制进行理论和实验研究。首先,建立了一个四自由度的高速飞轮转子系统模型,模型中考虑了飞轮一体化永磁电动/发电机和飞轮轴向轴承的影响。通过建立飞轮质心坐标系、电机质心坐标系和轴向轴承坐标系,将作用在飞轮一体化电机和轴向轴承上的干扰力转换到作用在转子质心上,形成了统一的高速飞轮转子系统四自由度动力学方程。在分析一体化电动/发电机的单边磁拉力时,提出了基于理想状态气隙磁密分布加以各因素磁密畸变系数(包括齿槽效应系数、电机偏心系数等)影响后得到一体化电动/发电机磁密分布的分析方法。然后分析了各因素对单边磁拉力谐波次数的影响以及单边磁拉力对飞轮系统转子振动位移、控制电流和控制力的影响。结果表明,一体化电动/发电机单边磁拉力中存在的大量谐波成分导致飞轮转子系统振动和控制电流等变量中出现谐波成分。谐波主要集中在10倍频以下的整数倍频。在分析单边磁拉力对系统整体性能的影响时,提出了一种合理的简化方案,将单边磁拉力的基频作用力对系统的影响等效成为系统动力学方程中刚度矩阵的变化。同时分析了系统刚度矩阵变化的情况下,系统稳定和鲁棒性的变化;研究了转子临界转速和最大振幅的变化,并进行了仿真验证。考虑飞轮轴向轴承产生的径向干扰力对系统的影响时,基于等效磁荷法推导了计算径向干扰力的解析公式,并进行了有限元对比验证。结果表明,飞轮轴向轴承产生的径向干扰力对系统的影响,依然可以等效成为系统动力学方程中刚度矩阵的变化,并基于此分析了飞轮转子系统的整体性能变化。针对单边磁拉力带来的谐波分量的影响,提出了一种基于超前校正网络的重复控制器设计方法,并按照该方法设计了一个插入式重复控制器。仿真结果表明:在重复控制器的作用下,飞轮系统中的谐波分量和基频分量均得到了有效的抑制。最后,在基于dSPACE控制系统的高速飞轮转子系统实验平台上,验证了电机单边磁拉力中的谐波成分对系统中转子振动位移和电磁轴承控制的影响,然后验证了电机单边磁拉力中的基频成分对转子振动位移和电磁轴承控制的影响,最后通过重复控制算法对其中的基频和谐波干扰进行了有效的抑制。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-06-01）

彭龙,李光军,崔亚东,王芳^[7]（2019）在《储能飞轮的转子动力学分析与测试试验》一文中研究指出以250 kW/3 kW·h的磁悬浮储能飞轮为研究对象,通过理论分析、仿真计算、测试试验相结合的方式,研究储能飞轮转子系统的动力学特性。首先,基于转子动力学有限元法的Timoshenko梁理论推导出了转子单元的运动方程。其次,利用ANSYS软件分别对转子的临界转速和不平衡响应进行仿真有限元分析。最后,通过径向磁轴承的传感器采集位移信号,测试储能飞轮转子在升速过程中的振动波形,验证转子的动力学参数及仿真分析结果的准确性。通过转子的频谱瀑布图和振动位移响应曲线,与仿真分析的Campbell图和不平衡响应图进行对比。结果表明,测试试验结果与仿真分析结果一致。通过研究储能飞轮转子的转子动力学特性,设计出了合理的转子动力学的参数,并得到了试验验证。(本文来源于《储能科学与技术》期刊2019年03期）

任正义,赫鹏,杨立平^[8]（2019）在《空心飞轮转子的有限元分析与优化》一文中研究指出介绍了飞轮储能系统的结构组成,对飞轮设计中的主要参数进行了分析。应用ANSYS Workbench软件对叁种不同形式的空心铝合金飞轮转子模型进行有限元分析,研究网格划分对应力仿真结果的影响,并在15 000 r/min的极限转速下研究叁种形式空心飞轮转子的应力、变形分布情况。基于有限元分析结果,对曲线轮辐飞轮进行了优化。(本文来源于《机械制造》期刊2019年03期）

邱玉江^[9]（2019）在《储能飞轮转子—轴承—阻尼器系统动力学研究》一文中研究指出飞轮储能是一类重要机械储能方式,永磁轴承与螺旋槽轴承混合支承为飞轮储能系统典型的支承方式。近年来,研发百公斤级的储能飞轮系统,为该领域的研究目标。面向百公斤级的储能飞轮系统,如何提高永磁轴承与螺旋槽轴承混合支承的承载能力,如何提高飞轮转子系统的动态稳定性,是亟待解决的关键问题。围绕该关键问题,本文开展了较为系统的研究,主要研究工作如下:(1)储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的结构创新设计开展了储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的结构创新设计,提出了径向永磁轴承激励的悬摆式TMD与轴向永磁轴承分离配置的上支承结构,设计了带滚动球铰的悬摆式TMD;进行了轴向永磁轴承与螺旋槽轴承混合支承的承载能力分析与测试,优化了轴承结构。结果表明:悬摆式TMD的轴向负载和摩擦阻力小;轴向永磁轴承与螺旋槽轴承混合支承的承载能力大,摩擦功耗低。(2)储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的动力学分析基于含耗散力的第二类拉格朗日方程,建立了适用于储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的四自由度的自由振动模型、非线性稳态动力学模型、等加速下的瞬态动力学模型以及系统稳态进动下的线性扰动方程,进而分析了飞轮转子系统的模态、稳态不平衡响应、轴承外传力和稳定性等动力学特性,探讨了上、下阻尼器特性参数对系统动力学特性的影响,优化了系统的特性参数。研究结果表明:储能飞轮转子系统的飞轮一阶正进动频率远低于二阶正进动频率,系统不存在由飞轮二阶正进动引起的临界转速;储能飞轮转子系统的飞轮一阶正进动模态阻尼及其在一阶临界转速处的不平衡响应主要取决于上阻尼器特性参数;储能飞轮转子系统的飞轮二阶正进动模态阻尼、下轴承的振动和外传力主要取决于下阻尼器特性参数;理论上,上、下阻尼器的固有频率应该分别与高速下的飞轮一阶、二阶正进动模态频率相等;下阻尼器特性参数对系统稳态圆进动的稳定性影响最为显着,增大下阻尼器的半径间隙和降低枢轴刚度可减小下阻尼器的油膜力,显着提高系统的稳定性。(3)储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的动态特性实验研究搭建了储能飞轮转子-轴承-阻尼器系统的动态特性测试装置,构建了基于粒子群法的振动系统特性参数识别法,进而识别了系统的刚度、阻尼、参振质量、模态频率、振型和阻尼比等特性参数,评估了悬摆式TMD的减振性能,制作了储能飞轮样机,测试了飞轮转子的不平衡响应。研究结果表明:与传统的轴向永磁轴承激励的TMD相比,径向永磁轴承激励的TMD刚度小,固有频率低,飞轮一阶模态阻尼比大,能够更有效地抑制百公斤级储能飞轮转子系统的一阶正进动;飞轮转子越过一阶临界转速后运行平稳,高速下不平衡响应的理论值与实验值基本一致。本文的研究工作为百公斤级永磁轴承与螺旋槽轴承混合支承的储能飞轮系统的动力学分析与控制提供了有效的方法,进而为该类储能飞轮系统走向工程应用奠定理论基础。(本文来源于《东南大学》期刊2019-03-06）

王建业^[10]（2019）在《大功率飞轮储能系统转子设计与充放电控制研究》一文中研究指出我国电力行业发展迅速,火电机组已经走向大容量、高参数,并且燃煤火力发电在将来很长一段时期仍是主要供电方式。随着可再生能源大规模发展、国家对能源结构调整以及相关政策文件的实施,火电行业在频繁、深度调峰和调频领域面临严峻的挑战。飞轮储能作为一种纯粹的物理储能技术,具有储能密度高、瞬时功率大、响应速度快、使用寿命长等诸多优点。将飞轮储能技术应用于火电机组的调频运行,机组可以在响应速度慢、爬坡速率低的情况下,很好地做到快速准确响应AGC指令。大规模的飞轮储能阵列,可以协助火电机组进行“削峰填谷”,缓解火电机组当前快速调峰、深度调峰的压力,一定程度上避免了因调峰引起的一系列问题,提高机组整体效率和机组使用寿命。本文首先介绍了飞轮储能工作原理与关键技术,针对应用于火电机组调峰调频领域的飞轮储能系统,设计了金属飞轮转子,并建立了飞轮转子有限元模型,采用ANSYS有限元软件对其进行动态特性分析,计算系统固有频率、模态与振型,为充放电控制确定合适的工作转速。其次,对飞轮储能系统的充放电进行了研究,介绍了飞轮储能系统工作过程和永磁同步电机的控制策略,建立了永磁同步双向电机与全功率变流器充电、放电和并网的数学模型,对飞轮储能系统充电与放电并网进行仿真研究。同时,为提升控制性能,对控制策略进行优化,仿真结果表明,本文所设计的控制方法能够有效完成飞轮储能系统的充放电要求。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）

飞轮转子论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

以电磁轴承支撑的飞轮转子为研究对象,建立飞轮转子的有限元模型,基于ANSYS Workbench软件对转子系统临界转速进行求解。分析了阻尼和支撑刚度对飞轮转子系统前叁阶临界转速的影响。结果表明,阻尼对飞轮转子临界转速没有影响,支撑刚度使临界转速增加,并计算出最佳的支撑刚度调整范围。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

飞轮转子论文参考文献

[1].孙成志,王建平,俞凯,田园,张宇.增程器发动机飞轮-电机转子转动惯量的匹配[J].新乡学院学报.2019

[2].任正义,朱健国,杨立平.基于ANSYSWorkbench的飞轮转子临界转速计算分析[J].机械工程师.2019

[3].孙成林,任晓晨,杨时红,刘伟,荆海莲.2kWh/100kW超导飞轮转子动态悬浮耦合特性研究[J].低温与超导.2019

[4].任正义,朱健国,杨立平.储能飞轮转子支撑结构对临界转速影响的分析[J].机械制造.2019

[5].张浩泉.级联式笼型转子绕组飞轮脉冲感应发电机的研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[6].张瑞煜.高速飞轮转子系统多参数耦合动力学分析与控制[D].浙江大学.2019

[7].彭龙,李光军,崔亚东,王芳.储能飞轮的转子动力学分析与测试试验[J].储能科学与技术.2019

[8].任正义,赫鹏,杨立平.空心飞轮转子的有限元分析与优化[J].机械制造.2019

[9].邱玉江.储能飞轮转子—轴承—阻尼器系统动力学研究[D].东南大学.2019

[10].王建业.大功率飞轮储能系统转子设计与充放电控制研究[D].华北电力大学(北京).2019

论文知识图

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