【摘要】：共模電能存儲于寄生阻抗中,電力電子驅(qū)動電路中零序回路所產(chǎn)生的高頻共模信號會在設(shè)備中激發(fā)寄生阻抗,而旋轉(zhuǎn)機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部件形成電離熱腐蝕,軸承電流電腐蝕造成的軸承及傳動機械部件失效已經(jīng)成為電機傳動與發(fā)電系統(tǒng)故障的主要原因之一。碳納米管是一種準一維納米材料,化學性質(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,再加上其機械強度高、韌性好等結(jié)構(gòu)特點和優(yōu)越的電學性能,表現(xiàn)出優(yōu)良的場發(fā)射性能。為了降低發(fā)射場強,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,實現(xiàn)大距離、無機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,消除兩個相對運動的機械部件之間的寄生電能�；谔技{米管纖維場致電能發(fā)射的機理研究及探索,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)理論和試驗研究方法,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用遠景。本文首先介紹了電子發(fā)射的分類,著重介紹了金屬場致電子發(fā)射理論和影響性能的因素�；贔owler-Nordheim理論改進了碳納米管場發(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算模型。在此基礎(chǔ)之上,論證了碳納米管的場發(fā)射機制與電場增強效應(yīng)。其次,基于第二章的碳納米管的等效計算模型,在CST軟件中對單根碳納米管就不同長徑比和距離的影響進行仿真模擬,分別得出對碳納米管尖端電勢分布密度、場發(fā)射效應(yīng)和電流密度的影響。同時,搭建碳納米管場發(fā)射實驗平臺,對TNF300型號碳納米管進行非真空條件下的場發(fā)射實驗,得出不同距離下的碳納米材料的電壓電流值。對數(shù)據(jù)進行處理之后繪制場發(fā)射特性曲線,并對不同距離下的結(jié)果進行對比分析。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發(fā)射結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點,初步建立碳納米管陣列場發(fā)射的三極結(jié)構(gòu)模型,并著重對柵網(wǎng)網(wǎng)孔進行了優(yōu)化,得到陽極獲得最大的場致發(fā)射電流時,柵網(wǎng)尺寸存在的最佳的峰值關(guān)系。通過設(shè)計陰柵極保護電路,仿真得出柵極電壓對發(fā)射電流的影響。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM30
【圖文】：

而這其中由于軸承電流引起的故障占比竟達到了 40%[4,5]。圖1.1 為某臺風力發(fā)電機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 某臺風力發(fā)電機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，長距離運輸使得電驅(qū)動電機及其負載系統(tǒng)長期處于運行狀態(tài)，累積的電腐蝕不僅發(fā)生在驅(qū)動電機的軸承上，而且會發(fā)生在轉(zhuǎn)向架等其它部分。尤其是在與電機機箱直接連接的抱軸箱軸承中形成電腐蝕，使驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生振動，有可能威脅列車運行安全[6,7]。采用變頻器供電的礦用一體化隔爆電機中，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碳納米管是一種準一維納米材料，化學性質(zhì)穩(wěn)定且不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

【參考文獻】

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1 劉瑞芳;陳嘉W

本文編號：2723694