發(fā)布時(shí)間：2020-06-21 06:46

【摘要】：共模電能存儲(chǔ)于寄生阻抗中,電力電子驅(qū)動(dòng)電路中零序回路所產(chǎn)生的高頻共模信號(hào)會(huì)在設(shè)備中激發(fā)寄生阻抗,而旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的寄生電能卻毫無規(guī)律地釋放在定轉(zhuǎn)子之間,這便引起了軸承等傳動(dòng)部件形成電離熱腐蝕,軸承電流電腐蝕造成的軸承及傳動(dòng)機(jī)械部件失效已經(jīng)成為電機(jī)傳動(dòng)與發(fā)電系統(tǒng)故障的主要原因之一。碳納米管是一種準(zhǔn)一維納米材料,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),其重量輕且六邊形結(jié)構(gòu)完美連接,再加上其機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)越的電學(xué)性能,表現(xiàn)出優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射性能。為了降低發(fā)射場(chǎng)強(qiáng),采用多股碳納米管纖維形成一種簇形結(jié)構(gòu)的電能發(fā)射電極。碳納米管端部尖端效應(yīng),形成較低的開啟電壓,實(shí)現(xiàn)大距離、無機(jī)械接觸的空間電能傳輸條件,使軸承油隙兩端被該電極在空間上電氣旁路短接,消除兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件之間的寄生電能。基于碳納米管纖維場(chǎng)致電能發(fā)射的機(jī)理研究及探索,將有可能建立一種新的空間電能傳輸方式(一種無線傳輸方式)的基礎(chǔ)理論和試驗(yàn)研究方法,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用遠(yuǎn)景。本文首先介紹了電子發(fā)射的分類,著重介紹了金屬場(chǎng)致電子發(fā)射理論和影響性能的因素�；贔owler-Nordheim理論改進(jìn)了碳納米管場(chǎng)發(fā)射的F-N模型,結(jié)合發(fā)射體的品質(zhì)參量,給出碳納米管等效計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)之上,論證了碳納米管的場(chǎng)發(fā)射機(jī)制與電場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)。其次,基于第二章的碳納米管的等效計(jì)算模型,在CST軟件中對(duì)單根碳納米管就不同長(zhǎng)徑比和距離的影響進(jìn)行仿真模擬,分別得出對(duì)碳納米管尖端電勢(shì)分布密度、場(chǎng)發(fā)射效應(yīng)和電流密度的影響。同時(shí),搭建碳納米管場(chǎng)發(fā)射實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)TNF300型號(hào)碳納米管進(jìn)行非真空條件下的場(chǎng)發(fā)射實(shí)驗(yàn),得出不同距離下的碳納米材料的電壓電流值。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后繪制場(chǎng)發(fā)射特性曲線,并對(duì)不同距離下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。最后,介紹了碳納米管陣列,并給出碳納米管纖維電極的示意圖。類比了二極與三極場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),初步建立碳納米管陣列場(chǎng)發(fā)射的三極結(jié)構(gòu)模型,并著重對(duì)柵網(wǎng)網(wǎng)孔進(jìn)行了優(yōu)化,得到陽極獲得最大的場(chǎng)致發(fā)射電流時(shí),柵網(wǎng)尺寸存在的最佳的峰值關(guān)系。通過設(shè)計(jì)陰柵極保護(hù)電路,仿真得出柵極電壓對(duì)發(fā)射電流的影響。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM30
【圖文】：

而這其中由于軸承電流引起的故障占比竟達(dá)到了 40%[4,5]。圖1.1 為某臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承滾道上的電腐蝕痕跡，可以在滾道上清晰看到明顯的斑狀灼痕。圖 1.1 某臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承滾道上的電腐蝕痕跡Fig. 1.1 Electric corrosion of bearing race in certain wind generator現(xiàn)代高速鐵路中，長(zhǎng)距離運(yùn)輸使得電驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其負(fù)載系統(tǒng)長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)，累積的電腐蝕不僅發(fā)生在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的軸承上，而且會(huì)發(fā)生在轉(zhuǎn)向架等其它部分。尤其是在與電機(jī)機(jī)箱直接連接的抱軸箱軸承中形成電腐蝕，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，有可能威脅列車運(yùn)行安全[6,7]。采用變頻器供電的礦用一體化隔爆電機(jī)中，共模寄生電能問題

a 無序碳納米管 b 定向碳納米管陣列圖 1.3 碳納米管掃描電鏡照片F(xiàn)ig. 1.3 SEM Photograph of WCNTs碳納米管是一種準(zhǔn)一維納米材料，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉瑞芳;陳嘉W

本文編號(hào)：2723694