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电工技术学报 2006年第05期杂志 文档列表

电工技术学报杂志第二届电工技术前沿问题学术论坛专题（二）

基于IGCT的高压三电平变频器失效机理及保护策略1-6

摘要：在分析了三电平变频器拓扑结构特点和IGCT结构特性的基础上,讨论了基于IGCT的高压三电平变频器失效机理及保护策略,提出了针对IGCT的全保护概念.对其安全运行区域进行了详尽的分析,结合实例给出定量的安全区域设计原则和相应的保护措施.

异步电机起动/发电系统的研究7-13

摘要：简述了国民经济各个领域对异步电机发电和起动/发电技术的需求.结合对18kW某起动/发电系统的研究工作,阐述了异步电机起动/发电系统中的三个关键技术：异步电机发电的瞬时转矩控制技术、起动和发电的系统综合设计技术、宽转速范围内提供恒压电功率技术.这些关键技术使系统大大提高了发电的动静态品质和起动性能.例如：输出电压在突加突卸71%的额定负载时,电压变化小于8V,恢复时间仅为10ms,大大低于美军标恢复时间20～30ms的规定;.这些初步的研究成果显示了异步电机一旦和现代电力电子技术控制理论相结合,将会获得许多优良的品质.异步电机发电技术和起动/发电技术将会在飞机、坦克、装甲车等国防工业中,在混合动力汽车民用工业中,在风力发电中得到广泛应用,是对国民经济影响较大、值得关注的技术.

基于极-相调制绕组的多相异步电动机/发电机设计14-18

摘要：异步电动机的结构简单、坚固、可靠,作为电动机运行得到了广泛的应用.用异步电动机与电力电子变换器构成的起动/发电系统作为独立电源系统是一个发展的方向.本文简述了异步电动机作为电动机/发电机用于独立电源系统的特点,分析了异步电动机/发电机的设计特点,并利用极-相调制技术参照某电源系统对异步电动机/发电机进行了设计计算.

基于3D-FEM的新型横向磁通永磁电机的研究19-23

摘要：横向磁通电机越来越受到世界各国研究者的注意,尤其在风力发电、军舰等要求低速大转矩的应用场合.相比常规电机,横向磁通永磁同步电动机可以提供更大的转矩密度,却存在功率因数低的问题.本文提出了一种新颖横向磁通永磁电机（TFPM）结构,即采用单边结构、卷绕式定子铁心、内置式聚磁转子结构.该电机结构工艺简化,同时具有高转矩密度和高功率因数的性能特点.文章首先讲述了新型电机的结构特点,接着利用 3D-FEM 工具对电机漏磁系数进行计算,并讨论电机结构尺寸变化对电机漏磁系数的影响.最后给出最新样机的部分参数.

一类基本双频DC-DC变换器24-28

摘要：从开关电感三端网络旋转得到基本DC-DC变换器出发,提出了双频开关电感三端网络和一类基本双频DC-DC变换器拓扑结构.该双频DC-DC变换器中包含高频开关单元和低频开关单元,其中低频单元主要承担处理功率的功能,高频单元主要用于提高系统性能.低频单元为高频开关分流,使高频部分可工作在很高的频率用于提高动态响应速度.并以双频Buck变换器为例,对其稳态和动态特性进行了分析,提出了改进措施来提高动态响应速度.理论分析和实验结果均验证了双频Buck变换器的输出性能与单个高频Buck变换器一致.

基于Matlab的PFC Boost变换器仿真研究和实验验证29-35

摘要：介绍了平均电流控制型PFC Boost变换器的结构,分析了其工作原理.分别采用Power System工具箱和考虑电感电流断续工作状态的C-MEX文件S函数建立了主电路模型,对平均电流控制型PFC Boost变换器进行了仿真.仿真结果表明,与Power System工具箱模型相比,基于C-MEX文件的S函数仿真模型能够准确仿真电流断续工作状态,仿真速度快.设计了电路样机进行了实验研究,仿真结果与实验结果一致,证明了该方法的正确性.利用该方法可以高效地仿真研究系统结构和参数变化时性能变化情况,得到的平均电流控制型PFC Boost变换器的混沌分岔图,为更好地理解和设计这种变换器提供了有利的工具.

开关变换器的本质安全特性分析与设计36-41

摘要：通过分析开关变换器的最危险故障状态,得出了判断其内部本质安全的等效电感电路.根据开关变换器的最大输出短路释放能量,得出了变换器的输出短路等效电容.以电容、电感电路的点燃曲线作为依据,得出了开关变换器内部和输出本质安全的判断方法.以变换器同时满足本质安全和期望的输出电压纹波要求作为限制条件,得出了电感、电容的设计范围.以Buck变换器为例进行了分析和试验,结果验证了所提方法的可行性和理论分析的正确性.

基于DSP和FPGA实现的逆变电源重复学习控制42-46

摘要：研究逆变电源系统的控制方法,就是要保证逆变电源系统在任何负载下,都能输出稳定、畸变小的电压波形,尤其是在带非线性负载环境中.针对逆变电源系统,采用重复学习控制方法,并在一台DSP＋FPGA实现的逆变电源装置上进行实验论证.该控制方法通过跟踪误差来进行学习控制,可以有效改善逆变电源在任何负载下的输出波形.实验表明该方法具有高稳定性,快速跟踪和稳态误差小等特点.

一种基于瞬时无功功率理论的SVC控制方法47-51

摘要：在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡的静止无功功率补偿装置控制之中,简化了瞬时无功功率算法,提出了更为有效的滤波器结构,推导出补偿电纳的表达公式,动态模拟试验和仿真试验证明了算法的有效性和可行性.

计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化控制52-57

摘要：针对已有研究泵站效率优化的文献均未涉及变频器和电机损耗的现状,提出计及变频器和电机损耗的全变速泵站效率优化模型,利用枚举法和约束变尺度优化算法求解模型,得到最佳控制策略.对比不计变频器和电机损耗的全变速泵站优化模型,进行大量的仿真实验和经济效益分析.结果表明,在相同给水指标下,变频器和电机损耗不影响全变速泵站效率优化控制的优化决策,在仅以求得优化决策为目的的情况下,可不予考虑,以简化建模和求解过程;但在评估泵站的节能效果时,必须考虑.

电工技术学报杂志综述

ARCPI及其在多电平逆变器中的应用58-63

摘要：辅助谐振换流极逆变器（Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter, ARCPI）,因其结构和控制上的优异性能和易于拓展到多电平的特性,被认为是大容量软开关逆变器最有希望的实现方案,近十年来得到广泛的重视.本文首先介绍了ARCPI的基本原理,分析了其优缺点,论述了能量补充、杂散电感优化等几个固有问题及用拓扑结构加以改进的办法.然后,分析比较了几种三电平ARCPI的新拓扑结构,展望了ARCPI的发展前景.

电工技术学报杂志理论研究

电压型逆变器驱动的多套Y绕组电动机空间矢量电压研究64-67

摘要：研究了电压型逆变器（VSI）驱动的多套Y绕组结构电动机的空间矢量电压（SVV）.根据SVV和磁链矢量之间存在着近似的积分关系,提出用该量替代磁场量进行谐波分析,以用于评估多相交流电动机运行性能;根据伏秒平衡原理,求取了中点不相连的多套Y绕组合成SVV;总结了各Y绕组之间的空间相移与绕组电压相移的一般性规律;以4Y（十二相）绕组结构为例,理论分析了当一组三相逆变桥故障时绕组的空间矢量电压谐波,并通过仿真对分析结果进行了验证.

单相Smith电动机瞬态分析68-74

摘要：对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真分析.为了得到瞬态特性,推导出电动机定子绕组端电压约束条件,建立起单相Smith电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型.编写计算机仿真程序,通过实例对三相感应电动机Smith接法单相运行时的瞬态过程进行仿真计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了该模型的正确性;用对称分量法分析三相感应电动机Smith接法时的电路系统,确定电容的数值.对仿真结果进行分析,单相Smith电动机在负载一定、转速一定的情况下通过选择恰当的电容可以实现完全平衡对称运行.单相Smith电动机在由三相电机额定相电压的单相电源供电时带负载能力较弱,起动转矩较小,适合于对起动要求不高的风机泵类负载,当要求起动转矩较大时,可采用双值电容来实现.

基于移动智能体多级电力控制中心互联通信平台模型研究75-81

摘要：在介绍和引入移动智能体（Mobile Agent, MA）技术基础上,采用TASE.2协议,对多级电力控制中心互联需求和策略进行了研究,提出了一个基于MA的多级电力控制中心互联通信平台结构,并对其实现及基于智能体的网络控制和诊断进行了研究.实践表明该通信平台结构可行,由其实现的系统稳定可靠、通信效率高,系统维护方便.

基于小生境遗传算法的配电网开关优化配置82-86

摘要：在配电网安装分段开关可提高供电可靠性,分段开关优化配置是一种对应分段开关不同数量的多极值组合优化问题.分析配电网分段开关配置的技术特点,将初选出可能安装分段开关的线段作为控制变量,以减少染色体串的长度和搜索规模.把配置相同数量的开关作为一个小生境,提出应用小生境遗传算法来优化开关位置和数量,找出对应不同开关数量的全部极值点,从中选出满足可靠性要求的全局最优解,避开遗传算法收敛于局部最优解.实例证明该算法全局搜索能力强、收敛快.

用于提取GIS局部放电信号的正交紧支复小波构造研究87-91

摘要：分析了复小波的优点,根据正交小波构造的条件,采用“保持实小波滤波器的幅频特性,改变其相频特性”的方法,构造了与相应实小波具有相同幅频特性、不同相频特性的复小波,并论证了该构造法的正确性,给出了具体的方法和步骤以及所构造的db4复小波滤波器组系数,并以此复小波为例研究从白噪声中提取局部放电信号.

电工技术学报杂志技术应用

基于最小二乘支持矢量机的异步电机转子故障诊断研究92-98

摘要：提出了一种采用最小二乘支持矢量机构造异步电机转子多故障分类模型的方法.首先通过对采样的定子电流进行快速傅里叶变换,所得频谱经一致化处理后作为支持矢量机的输入参数,然后利用1对1策略构造了转子多故障分类器,经训练后可以对四种不同转子故障进行识别.文中还分析了惩罚因子、核函数和子分类器输出融合策略对分类准确性的影响,指出高斯径向基函数和混合矩阵融合策略可以提高诊断精度.实验结果表明,该模型具有很好的分类精度和泛化能力.

基于随机共振理论的异步电动机转子断条检测新方法99-103

摘要：现场采样获得的电动机故障信号通常会含有很多噪声.传统的方法是对故障信号消噪后进行分析,但在消噪的同时会丢失一些有用信息.本文提出了基于随机共振（SR）理论的异步电动机转子断条早期故障检测新方法.该方法是通过选择合适的系统参数,使非线性系统发生随机共振,把一部分噪声能量转化成信号能量,达到异步电动机转子断条早期故障检测的目的.实验分析结果表明该方法是切实可行的.