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电网技术，录用通知
6月份投的一篇《电网技术》，八月份给的外审意见，很水的意见，就改一个名词。然后复审了一个多月没有消息，前几天给编辑部打电话问了一下（其实就是催了一下），现在稿件状态变成“拟录用”
小虫想问各位前辈，现在可以打电话给编辑要录用通知了么？频繁给编辑打电话又怕他会烦。。。如果不行的话，一般要等到什么状态可以向编辑要呢？
这种情况，等等吧，如果持续超过十天可以考虑再打电话询问一下 你要是不着急拿着这篇文章毕业就 先等等吧，过几天可以催一下！ 这个时候你只需要发一封邮件给责编索取下录用通知即可 我的也是，只是还没有给正式的录用通知有些担心。 拟录用的状态已经持续两周了，期间修改了两次格式问题。最近一周都没有回复了，录用通知也没有发给我，有点担心呢 恭喜楼主！电工技术学报
电工技术学报
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文章快速检索
2014年&29卷&5期
刊出日期：
&电磁场问题及其应用专题
单元级别并行有限元法求解工程涡流场的关键问题研究
唐任远, 吴东阳, 谢德馨
单元级别并行有限元方法（EBE-PFEM）目前尚未在工程涡流场求解中得到应用。由于含有不同导电媒质的工程涡流问题经有限元离散化得到的方程组呈现病态性质,给EBE-PFEM这一有效方法的应用造成了困难。本文从数学模型选择与算法实施两方面出发对此提出了解决方案。将修正矢量磁位法及二阶矢量位法应用于涡流问题的数学模型中,能够简化问题的数学模型并改善涡流场离散化方程组的性质;而采用EBE-PFEM法求解该方程组,可以解决工程涡流场分析的存储规模庞大、求解困难的问题。文中并给出了EBE-PFEM法在GPU（图形处理单元）上的实现过程。
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考虑齿槽效应的表贴式永磁电机空载磁场建模
陈浈斐, 夏长亮, 王慧敏
针对齿槽作用下的表贴式永磁电机空载磁场分布,提出了一种简化解析模型。该模型将等效磁路法和磁位解析法相结合,首先利用等效磁路法求得定子齿槽表面上的磁通密度分布,继而将其作为第二类边界条件之一,借助拉普拉斯方程和泊松方程获得一个磁极下电机磁场分布;通过剩余磁化强度修正函数,将该解拓展到整个电机范围。该解析模型充分考虑了齿槽效应对磁场的影响,求解过程简捷。经有限元仿真表明,对于内、外转子结构永磁电机,该解析模型均取得了较准确的磁场计算结果,为进一步研究电机反电动势和转矩特性提供了一种有效分析手段。
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双三相永磁同步电机电磁性能解析计算
郭思源, 周理兵, 齐歌
采用傅里叶级数法计算表贴式双三相永磁同步电机的电磁性能。解析模型建立在二维极坐标下,求解区域划分为槽、槽开口、气隙和永磁体四类子域。以矢量磁位为求解变量,在槽开口和气隙子域建立拉普拉斯方程,在槽和永磁体子域建立泊松方程,根据分离变量法求解偏微分方程,并利用各子域之间的边界条件得到谐波系数。解析模型考虑了径向/平行/Halbach等多种充磁方式,内/外永磁转子结构,适用于隔齿绕/全齿绕两种形式的分数槽集中绕组,可用于计算电机空载磁场、电枢反应磁场和负载磁场。在解析模型的基础上,求解了齿槽转矩以及两种分数槽集中绕组连接方式下的空载反电动势和电磁转矩。与有限元结果相比较,表明了解析方法的准确性。
(1025 KB) &
考虑开槽的分数槽集中绕组永磁同步电机电枢反应磁场解析计算
林福, 左曙光, 马琮淦, 谭钦文
从单个线圈产生的磁场出发,借助单元电机的概念,研究三种不同极槽配合下的单元电机电枢反应磁场的空间分布规律,由单元电机磁场分布矢量图得到单元电机电枢反应磁场的解析表达式;利用复数气隙比磁导,将开槽对电枢反应磁场的影响考虑在内;通过将解析法计算结果与有限元计算结果进行对比来验证解析表达式的准确性;并分析了不同极槽配合电机的电枢反应磁场的谐波成分和开槽对谐波成分和幅值的影响,得出定子开槽主要引起某些谐波分量幅值的变化。
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基于盘式Halbach永磁阵列的重力平衡装置电磁力计算
陈殷, 张昆仑, 胡巧琳
提出了一种基于盘式永磁阵列的电磁式重力平衡装置,以实现真空下航天器的无接触自由运动。为了对该方案所产生电磁力进行计算,将盘式永磁结构等效为极距不同的直线阵列的积分。在不同区域内建立直线阵列的矢量磁位方程,通过求解该微分方程组,推导出电磁力解析表达式。对该表达式在径向积分,得到盘式阵列所产生的电磁力。利用ANSYS建立有限元模型,对该解析模型进行验证,两者平均相对误差为4.39%。
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直流偏磁下不同磁化曲线对变压器铁心损耗仿真的影响
张艳丽, 彭志华, 谢德馨, 白保东
直流偏磁下变压器铁心材料磁化特性采用不同的表述方式,将会产生不同的损耗仿真结果。本文基于爱泼斯坦方圈试验测量了30ZH120取向硅钢片的交流磁滞回环和交流偏磁磁滞回环,详细阐述并解释了交流磁化曲线、直流磁化曲线、平均磁化曲线、交流偏磁磁化曲线和交直流共同作用下磁化曲线的提取方法。从实验数据和理论分析的角度指出了交直流共同作用下磁化曲线与直流磁化曲线是同一条曲线。以两台干式变压器产品模型为例,设计并搭建了使变压器工作在直流偏磁条件的实验电路,测试并仿真计算了直流偏磁下电力变压器铁心的空载损耗。研究表明,计算分析直流偏磁电工设备时,可以用直流磁化曲线描述硅钢片材料的磁性能,为提高直流偏磁下变压器损耗仿真准确性提供了参考依据。
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电磁场逆问题数值分析的多目标量子进化算法
王宁, 杨仕友
与传统进化算法不同,基于一种电磁场逆问题多目标优化设计的矢量量子进化算法（QEA）没有复杂的基因算子和操作。为同时兼顾某一个体优于另一个体的目标函数总数,以及具体目标函数的改进“程度”,提出了新的适值计算式;根据多目标电磁场逆问题的特点,重新设计了标量QEA算法的信息共享机制、量子门偏移角的自适应调整规则。通过典型实例的验证,表明了本文算法的有效性和实用性。
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&电机及其控制
整流充电发电机组励磁系统
阳习党, 翟小飞, 马伟明, 胡安, 晏明
针对向蓄电池充电的斯特林发电机组,提出了以Buck电路作为励磁功率放大器,采用转速外环、励磁机励磁电流内环的励磁控制系统,通过励磁调节实现发电机组输入、输出功率平衡,实现了发电机组在恒速条件下,采用不同功率向蓄电池充电的功能。根据同步发电机端口电压频率和转速的同步关系,通过测量交流电压频率以计算发电机组转速,并采用预励磁措施解决了低速时交流端口电压过低而难以进行测速的问题。该测速方法省去测速齿轮盘或光电编码器,既节约了成本又减小了发电机组的轴长。发电机组稳态和动态试验表明,设计的励磁控制系统具有优良的稳态调速特性和较好的动态调节性能。
(1090 KB) &
大惯量负载永磁同步电机断电-寻优重投控制系统
高雅, 刘卫国, 骆光照
针对大惯量负载永磁同步电机断电-重投时存在大的电流和转矩冲击问题,设计了一种闭环的断电-重投瞬间最小冲击寻优重投的综合控制系统。从瞬态出发,将电机涡流等内部瞬变参数等效为阻尼绕组进行分析,对原有隐极永磁同步电机模型进行了改进。在新的数学模型的基础上,分析了重投瞬间冲击产生的原因和给定转速对控制电流和转矩冲击的影响;根据分析结果,对闭环控制中的给定转速进行一定的要求,同时设计了一个电压模拟控制器和寻优控制器;最后经过实验和仿真对比,说明了分析的有效性和设计的寻优控制系统在减小冲击方面的积极作用。
(1179 KB) &
分数槽集中绕组嵌入式永磁同步电机设计
王玉彬, 孙建鑫
分析了一类极槽数相近的分数槽集中绕组嵌入式永磁同步（FCW—IPM）电机的极槽数配合选择依据,基于二维有限元法对该类电机的气隙磁场分布、反电动势、稳态转矩、定位力矩等电磁特性进行了计算和分析。提出了一种交直轴电流全解耦与冻结磁导率相结合的方法,详细分析了交叉耦合及定转子相对位置变化对电机交直轴电感的影响规律。设计并制造了一台额定功率为10kW的样机,样机实验结果验证了设计方法和理论分析的正确性,为该类电机在混合动力汽车驱动领域的进一步应用奠定了基础。
(834 KB) &
基于动态滑模控制的永磁同步电机位置速度一体化设计
许叙遥, 林辉
为解决永磁同步电机伺服系统中传统位置滑模变结构控制中的速度控制问题,提出了基于动态滑模控制的位置速度一体控制方法。分析了现有四段式位置滑模变结构伺服控制方法以及存在的问题,设计了动态滑模控制律,通过简单切换就能实现精确位置定位和速度控制,最后给出了参数调整策略。该方法具有结构简单、原理清晰且滑模抖振小等特点,有利于数字控制实现。仿真和实验结果表明基于动态滑模的位置速度一体化控制方法可行和有效。
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新型双余度永磁无刷电机稳态特性的等效磁路模型
罗战强, 梁得亮
与传统的双余度永磁无刷电机不同,新型双余度永磁无刷电机余度线圈之间电气同相位,由两套独立的功率驱动电路形成新型的双余度控制系统,能够实现容错控制以提高系统可靠性。本文在分析双余度永磁无刷电机原理和结构的基础上,建立了双余度永磁无刷电机每个余度绕组的磁路等效模型;在一个电周期内对磁路各部分磁导进行了详细分解计算,确定了以磁导表示的磁通矩阵,推导出气隙磁通和反电动势的计算方法。该数学模型考虑了轭部磁路和材料非线性磁饱和的影响,提高了模型的实用性。有限元分析结果表明了该数学模型的正确性。
(771 KB) &
永磁无刷直流电机角加速度估计
郭鸿浩, 周波, 刘颖, 许恩利, 游霞
由于霍尔位置传感器的分辨率和精度较低,以其为基础计算永磁无刷直流电机（BLDCM）的角加速度将产生较大的误差。针对这一问题,提出一种以反电动势归一化值中包含的位置信息为基础,采用双观测器对角加速度进行估计的方法。首先构建滑模观测器（SMO）对αβ坐标系下的反电动势波形进行观测,同时对观测结果进行归一化处理以降低高次谐波含量并消除转速和磁链系数的影响,之后考虑电机电磁转矩对加速度的影响,设计扩展卡尔曼滤波（EKF）估计器从观测到的反电动势归一化值中提取位置信息,进而实现对角加速度的估计。利用RT-LAB实时控制器进行实验,证明提出的角加速度估计技术可以在较宽转速范围内快速有效地观测出永磁无刷直流电机的角加速度。
): 93-103.
(860 KB) &
永磁同步电动机调速系统PI控制器参数整定方法
王莉娜, 朱鸿悦, 杨宗军
针对永磁同步电机（PMSM）调速系统,基于PMSM调速系统的频域模型,推导出了电流和速度PI控制器参数的解析计算式,推导过程考虑了逆变器、死区、延时、反馈滤波器及其他非理想因素的影响,并结合工程实际,明确界定了电流环和速度环的开环截止频率和相位裕度的合理取值范围。根据系统性能要求,设定期望的电流环和速度环开环截止频率和相位裕度,通过所提出方法,可解析计算PI控制器参数;也可根据设定的PI参数,反计算系统的开环截止频率和相位裕度,对设定的PI参数的性能进行预评估。该整定方法建立了系统频域参数、控制器参数和系统时域性能的联系,整定目标直观明确,且参数物理意义明确,计算过程简单易实现。文中通过大量的仿真表明了所提出方法的正确性,实验结果也验证了该整定算法有效可行。
): 104-117.
(784 KB) &
面向永磁同步电机参数辨识的免疫完全学习型粒子群算法
刘朝华, 李小花, 周少武, 刘侃
实际工程中永磁同步电机系统是一种具有强非线性动态系统,常规方法难以得到高精度参数估计值。结合完全学习型粒子群的多模态优化性能及免疫机理局部收敛能力强的优势,研究了免疫完全学习型粒子群智能计算模型方法。将所提方法应用于永磁同步电机系统参数辨识与建模中,构建一种基于免疫完全学习型粒子群算法的永磁同步电机多参数辨识模型方法。实验结果表明所提算法具有高效收敛性能,基于该算法的永磁同步电机多参数辨识模型方法不需要依赖任何数据手册上的电机设计值,能同时辨识电机定子电阻,转子磁链,d-q轴电感等电磁参数,且能跟踪电磁参数变化。
): 118-126.
(662 KB) &
基于柯西变异粒子群算法的永磁同步电机参数辨识
傅小利, 顾红兵, 陈国呈, 邹俊忠, 张见
永磁同步电机（PMSM）参数影响矢量控制伺服系统的性能,因而需要对电机参数进行实时辨识。将电机的定子等效成一阶惯性系统,并在d-q同步旋转坐标系下建立定子的数学模型。提出平均最好位置和柯西变异相结合的改进粒子群算法,对永磁同步电机定子绕组的电阻、电感和磁链进行辨识。仿真和实验结果表明该辨识方法寻优能力强,搜索精度高,稳定性好,具有良好的动态性能。
): 127-131.
(483 KB) &
永磁同步电机抗扰高阶滑模观测器设计
易伯瑜, 康龙云, 陶思念, 赵先娴, 郭红霞
永磁同步电机高精度矢量控制需要准确的电机转速与转子位置信息。考虑到传统观测器中的参数摄动和抖振现象,在保持算法简单、易实现的基础上,将一种基于高阶滑模的超螺旋方法引入到永磁电机观测器的设计中。通过非线性方法证明了电机在一定条件下的可观测性,充分考虑实际系统中参数变化的影响,在静止两相坐标系上建立相应的数学模型,设计超螺旋算法观测电机反电动势值,并采用软件锁相环结构估算电机的速度。理论上验证了该算法的稳定性和有限时间收敛性。实验结果表明,所提出的观测器具有良好的跟踪性能,对电机参数摄动有很强的鲁棒性。
): 132-140.
(632 KB) &
基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制
樊英, 张丽, 程明
研究了一种基于宽速滑模观测器的新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制方法,解决了传统直接转矩中转矩和磁链脉动大以及电机运行于空载或突加负载时直轴电流分量较大等问题;并解决了传统滑模观测器相位延迟的问题,有效改善系统抖振并提高了低速时转子位置估算精度。建立新型自减速永磁轮毂电机无传感器直接转矩控制调速系统并进行仿真和实验测试。仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。
): 141-148.
(740 KB) &
直驱型多相永磁同步电机转矩脉动及损耗特性
方程, 许海平, 薛劭申, 黄钦鹏, 薛山
与普通三相电机相比,直驱型多相永磁同步电机具有相数多、极槽匹配与绕组排布多样、中性点连接与PWM控制方式多样等特点,这使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能也具有一定的特殊性。因此,有必要对其主要性能进行细致的研究：本文分析了电机转矩脉动及损耗与谐波磁场的关系;采用有限元软件Ansoft对目标电机进行建模,研究了直驱型多相永磁同步电机特有因素（相数与供电方式、中性点接法、极槽匹配与绕组排布）对电机转矩脉动及损耗的影响。研究结果表明,增加电机的相数和极槽数、合理的选择中性点连接方式,可以有效地减少电机磁场谐波含量,降低电机的转矩脉动及损耗。
): 149-159.
(1698 KB) &
一种减小无刷直流电机换相转矩脉调制方法
王大方, 卜德明, 朱成, 周传炜, 杨博文
无刷直流电机具有能量密度大、转矩大等优点,但是其结构特点和传统的换相方法导致其存在换相转矩脉动的问题。为了减小换相转矩脉动,采用一种基于PWM_ON的新型换相控制方法。在非换相区,采用PWM_ON调制;在换相区,采用三相绕组同时调制,并计算每一相调制占空比,使关断相电流下降速率与导通相电流上升速率相等。所采用的方法计算简单,能明显地减小换相转矩脉动。给出了换相区间关断相和导通相占空比的计算过程,得出了在换相区间关断相和导通相占空比的关系,通过实验验证了所采用方法的正确性和有效性。
): 160-166.
(776 KB) &
汽车爪极发电机的转矩脉动分析及其对电磁噪声的影响
鲍晓华, 杨帆, 李佳庆, 魏琼, 吴锋, 刘健
爪极电机中由转矩脉动所带来的影响越来越受到重视,电磁噪声源、转矩脉动与电机噪声关联性极高,分析爪极电机中的转矩脉动是提高爪极电机整机性能的关键。本文针对爪极电机的特性,找出转矩脉动产生的根源,推导出转矩脉动的计算公式,分析降低爪极电机的转矩脉动方法。基于两种爪极电机模型,用实验的方法测得噪声级,表明14极爪极电机的噪声级比12极爪极电机的噪声级高。
): 167-173.
(386 KB) &
一种异步电机的电流环解耦控制方法
齐丽英, 王琛琛, 周明磊, 王剑
在异步电机的矢量控制系统中,电流控制器处于内环,对系统响应的准确性和快速性有着重要影响。然而矢量控制经过坐标变换后,电流环中的d、q轴之间仍存在交叉耦合,并且随着同步频率增加耦合分量加大;另一方面,数字延时的存在使耦合加剧进一步降低了电流环特性,对于大功率低开关频率交流传动的影响尤其明显,严重时可能导致系统不稳定。为了实现良好的解耦控制,基于复矢量分析方法建立了更加精确完整的电机模型,提出一种电压解耦控制的电流控制器,在此基础上引入了延时及其补偿方法,并通过复矢量传递函数对控制策略的动态解耦性及鲁棒性进行了研究。仿真和实验结果表明所提方法有效提高了电机动态控制性能。
): 174-180.
(862 KB) &
感应电机直接转矩控制系统的“抗饱和”控制器设计
张兴华, 姚丹
针对感应电机直接转矩控制系统转速控制环节存在的非线性饱和特性,提出了一种新型抗饱和（anti-windup）PI控制器,给出了控制系统的闭环稳定条件。该方法根据控制器输出是否饱和,有条件地将积分输出反馈到积分器的输入端,对积分状态进行控制。使控制器在出现饱和时,可以迅速退出饱和区,达到减小超调量、缩短调节时间的目的。系统仿真与实验结果表明,该方法可有效抑制积分饱和现象,综合性能优于常规的抗饱和控制方案。
): 181-188.
(498 KB) &
一种基于谱峭度的异步电机故障诊断方法
赵妍, 李志民, 李天云
异步电机故障时,故障信号往往是低频信号且故障不明显;若形成复合故障,故障信号之间非线性耦合,导致频谱非常复杂。针对上述问题,本文提出了以时频分析的谱峭度法为基础,结合Hilbert包络解调的新方法。Hilbert包络解调,得到包含故障的特征信息的低频包络信号,突出和分离了故障特征信息;时频分析的谱峭度法根据峭度最大化原则自动确定带通滤波器参数,对含噪信号进行滤波;最后通过频谱分析可以对故障的特征频率快速有效的识别。本文还分析了负载的变化对不同类型的电机故障的影响。通过实验和实际的工程信号验证了在不同的噪声强度、不同负载的情况下,该法对于单一故障或是复合故障均有效。
): 189-196.
(647 KB) &
开关磁阻电机设计及多目标优化方法
宋受俊, 葛乐飞, 刘虎成, 刘卫国
绕组电流的非正弦性以及铁心磁通密度的高饱和性给开关磁阻电机(SRM)设计造成了极大困难,传统设计方法过程繁琐、专业性要求高且难以获得最优方案。本文首先利用传统方法得到了SRM初始设计方案,并通过敏感性分析揭示了各主要几何尺寸对电机性能的影响模式。然后,从收敛速度及全局精度出发,对遗传算法进行了改进。在此基础之上,以效率和转矩波动为目标函数,对初始方案进行了优化,得到了关键尺寸和控制参数的全局最优解。本文的研究对SRM设计及优化具有一定的参考价值。
): 197-204.
(621 KB) &
非磁饱和偏置下自传感主动电磁轴承的转子位移协同估计
唐明, 祝长生, 于洁
基于电磁轴承差动控制模式,首次提出一种转子位移的协同估计策略。在非饱和偏置磁通的条件下,相对磁极必有一个处于非饱和状态。通过对控制电流的极性判断来动态追踪没有饱和的磁极,始终采用未饱和磁极端所估计得到的转子位移作为系统反馈。论述了非饱和偏置磁通的基本原理,并给出了非饱和最大偏置电流的实验测量方法。在四自由度电磁轴承系统平台上,对提出的相对磁极协同位移估计策略进行了静态悬浮饱和实验以及动态悬浮旋转实验。实验结果证明,使用该策略的自传感电磁轴承系统具有更强的抗磁饱和能力,同时也间接地提高了电磁轴承系统抵抗外力扰动的能力,增强了系统的稳定性。
): 205-212.
(854 KB) &
基于速度场与反馈线性化的直接驱动XY平台轮廓控制
王丽梅, 李兵
针对高精度直线电机直接驱动XY平台伺服控制系统,提出一种将速度场与反馈线性化相结合的控制策略,以提高系统的轮廓精度。根据方向场理论,以划分网格点的方式建构任意轨迹的速度场,对系统的指令轨迹路径进行规划,将双轴协调控制转化为单轴速度控制。采用反馈线性化方法针对各单轴非线性速度误差动态进行线性化处理后,设计状态反馈控制器,减小系统的速度误差,以提高系统轮廓精度。仿真与实验结果表明,所提控制策略能够有效提高XY平台的轮廓精度。
): 213-220.
(757 KB) &
锂离子动力电池热老化的路径依赖性研究
马泽宇, 姜久春, 张维戈, 王占国, 郑林锋, 时玮
以北京奥运会纯电动公交车用90A·h锰酸锂电池为研究对象,将电池放置于温箱中从25℃开始,依次经历0℃、25℃、40℃、60℃和25℃的“热漂移”,在每个温度下对电池依次进行C/20、C/3、C/2、2C/3和1C充放电的基准性能测试,用于量化电池容量、倍率特性和其他性能变化。“热漂移”引起电池容量衰减的根本原因包括活性材料损失、反应动力学衰退和欧姆电阻增加。利用容量增量分析法对实验结果进行分析,结果表明：电池经历0~40℃的“热漂移”已经出现容量衰退,而暴露在60℃下会导致不可逆的容量衰退,其主要原因是活性材料损失和反应动力学衰退。实验方法和结论有助于电动汽车在实际应用条件下锂离子动力电池衰退的路径依赖性研究。
): 221-227.
(527 KB) &
基于扩展传输线法的异型腔电场屏蔽效能
范杰清, 郝建红, 柒培华
针对带有凸面结构屏蔽腔体的特点,采用扩展的传输线方法理论,建立了平面波照射下腔体屏蔽效能的等效电路模型,推导了近似计算解析式,并计算分析了凸面结构对电场屏蔽效能的影响。结果表明：凸面结构使得腔体第一谐振频率发生偏移。当信号频率高于腔体谐振频率时,凸面结构越高、跨度越大、距离开孔面越远对电场屏蔽效能影响也越大。分析结果与CST仿真结果进行了对比,证实本文采用的基于扩展传输线法的等效电路模型对问题研究的有效性。
): 228-232.
(342 KB) &
基于MSMA逆特性的振动传感器理论及实验
鲁军, 李敏, 王凤翔
磁控形状记忆合金（MSMA）不仅具有受磁场控制的电磁-机械正特性,而且具有在机械外力作用下引发材料自身磁化强度发生变化的机械-电磁逆特性,利用此特性,可进行新型振动传感器的研究。本文基于MSMA材料的逆特性,研究MSMA振动传感器在不同偏置条件及不同频率、幅值激振力作用下的输出特性;从MSMA磁路模型和应力应变关系入手,建立振动传感器的输出特性与输入信号之间的数学模型。通过传感器输出电压实验值与计算值的比较,验证了传感器模型的正确性,为MSMA振动传感器优化设计奠定了理论和技术基础。
): 233-238.
(386 KB) &
一种连续磁阀式消弧线圈及其数学模型
王异凡, 陈国柱, 张曙
在现有分段饱和磁阀式可控消弧线圈的基础上提出一种新型连续磁阀式消弧线圈装置,可以避免磁阀式消弧线圈因磁阀分段饱和造成的调节“盲区”,并可减少其输出电流谐波含量。该装置的磁阀由连续渐变的截面构成,在工作过程中,磁阀的不同截面随直流电流增加而相继饱和,其磁化曲线是连续可导的,避免了传统磁阀式消弧线圈可能出现的调节盲区,并且磁阀的不同截面由于饱和度不同产生相位不同的谐波电流可互相抵消,从而降低了总谐波含量。根据其结构特点,推导出磁化曲线和电流谐波特性数学模型,理论计算表明,连续磁阀式消弧线圈的调节曲线光滑,没有调节“盲区”出现。结合电磁场瞬态计算和仿真实验验证了此装置数学模型的正确性和其避免调节“盲区”及抑制谐波的有效性。
): 239-245.
(686 KB) &
交流电磁阀智能控制模块设计
汤龙飞, 许志红
交流电磁阀是一种结构紧凑、体积小、全封闭的电磁电器,多用在空调制冷等行业中。以空调制冷行业交流电磁阀为控制本体设计智能控制模块,该模块以具有动态自供电功能的离线式开关电源芯片为核心,配合无源分立元件实现交流电磁阀的智能控制,具有交直流通用、宽电压输入、节能无声运行、保护性能完善等优点。开关电源芯片采用动态自供电方式工作无需外加辅助电源,同时又实现了电磁阀的起动闭环控制与保持闭环控制,将模块自身的供电与电磁阀的控制整合到单一芯片中,降低了控制模块的体积和成本。本文建立了详细的控制芯片瞬态仿真模型,对交流电磁阀的闭环起动过程进行仿真分析,结合相关实验,验证了所设计模块的有效性,给出了电磁阀的优化控制方法,取得较好的控制效果,提高了交流电磁阀的工作可靠性和使用寿命。
): 246-253.
(714 KB) &
特高压变压器模型漏感参数的稳态识别方法
邓祥力, 高亮, 刘建峰, 张哲, 尹项根
针对变压器参数辨识算法在系统稳态运行时变压器绕组参数具有不可辨识性的特殊问题,本文提出了全新的参数辨识算法模型和基于自相关函数统计量的参数辨识结果判别标准。并使用EMTP仿真工具,依据动模实验室特高压输电系统,搭建了特高压输电系统仿真模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行时的各种运行状态,验证了在各种工况下,基于新模型的参数辨识算法都能够精确辨识出变压器绕组参数的真实值。
): 254-260.
(444 KB) &
大容量高频变压器绕组损耗的计算与分析
赵争菡, 汪友华, 凌跃胜, 潘如政, 宋金玲, 杨晓光
应用有限元法对铜箔式10kW大容量高频变压器损耗进行分析,对不同绕组结构的变压器进行了损耗分析,得到了绕组交叉换位技术可减少大容量高频变压器损耗的结论,最后样机实验数据提供了有力的证明。利用绕组交叉换位技术设计开发的20kHz、10kW变压器效率最高可达99%。
): 261-264.
(335 KB) &
Bi对AgSnO2触头材料接触电阻的影响
王海涛, 王景芹, 朱艳彩
AgSnO2是最有可能替代AgCdO的触头材料,但AgSnO2在使用过程中存在接触电阻过高的缺陷。如何降低AgSnO2的接触电阻是本文重点讨论的问题。首先利用粉末冶金法制备AgSnO2Bi2O3和AgSnO2两种触头材料,并对两种触头材料进行了电弧实验,通过扫描电镜对触头材料电弧侵蚀后的形貌进行了观察和分析。然后,通过润湿性实验,测量了AgSnO2和AgSnO2Bi2O3两种触头材料的润湿角。结果发现,Bi元素的加入改善了Ag液对SnO2的浸润性,使润湿角减小,从而使AgSnO2Bi2O3经电弧侵蚀后表面形成河流状组织,避免了SnO2富集在触头表面形成绝缘层。最后,通过电性能实验验证了AgSnO2Bi2O3的接触电阻小于AgSnO2的接触电阻。通过以上实验证明,Bi元素的加入达到了降低AgSnO2触头材料接触电阻的目的。
): 265-270.
(1462 KB) &
城市变电站用新型油-蒸发液换热器的实验研究
牛文豪, 张国强, 姜益民, 陆如, 王建忠
随着变压器容量的日益增长,传统冷却方式在城市地下变电站的应用中日益显现出其不足之处。本文提出一种适用于城市变电站的新型变压器油-蒸发液冷却方式。它是一种二级冷却方式,可通过蒸发液相变汽化后的蒸汽把位于地下变电站内热负荷中心的热量转移至地上或房顶的二次冷却器内进行冷却;蒸发液的循环过程为无泵自循环,可靠性高,且冷却效率高、噪音水平低、冷却装置承重低。本文设计、制造了一台油-蒸发液换热器样机,通过传热实验验证了新型冷却方式的可行性,并将实验与理论计算结果进行了对比和误差分析。
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