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电工技术学报 2006年第07期杂志 文档列表

电工技术学报杂志理论研究

TR08磁浮列车空气隙磁通密度的计算1-4

摘要：提出一种基于解析计算方法的磁浮列车空气隙磁通密度的计算方法.首先对磁浮列车定子、动子电流层密度进行傅里叶级数展开,然后借助谐波分析方法,计算出磁浮列车悬浮气隙中的磁通密度.解析方法的结果与ANSYS模型分析的空气隙磁通密度相比较,证实了解析分析和模型分析的一致性和所采用的解析计算方法的正确性和有效性.此方法为进一步建立磁浮列车的实时运动控制模型提供了基础.

一种计算屏蔽箱体外部辐射场的混合算法5-9

摘要：提出一种新的混合算法用以计算屏蔽箱体开口外侧的辐射场.利用时域有限差分法得到箱体开口处电场的切向分量以便确定开口处的等效磁流源,箱体外的辐射场则通过等效磁流源的积分方程获得.通过对箱体外辐射场的验证表明,该混合算法与时域有限差分法和传统混合算法具有相同的计算精度,但需要的计算机内存和计算时间则远小于后两种方法,数学上的处理也比传统混合算法简单.与近场计算量相比,远场的计算量没有明显增加,因此该方法对远场辐射问题尤其有效,具有实际的工程应用价值.

等离子体浓度对离子撞击材料表面能量通量的影响10-14

摘要：研究了射频鞘层中离子轰击材料表面的能量通量与等离子体浓度之间的关系.在射频鞘层模型基础上,推出了离子轰击材料表面的速度、浓度及能量通量的表达式.分析了等离子体浓度对离子能量通量的影响.实验数据与理论分析有较好吻合,验证了理论分析的正确性.等离子体浓度对离子能量通量起双重作用：一方面,等离子体浓度的增加削弱离子能量;另一方面,等离子体浓度增大使轰击材料表面离子的数量增加.等离子体浓度较低时,前者的作用较大并且影响比较显著;随等离子体浓度升高,后者的作用增大,并且等离子体浓度对离子能量通量的影响趋于平缓.

一种新型双向软开关DC/DC变换器及其软开关条件15-19

摘要：提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器.变换器中的开关元件能够在全负载范围内实现软开关并且二极管实现零电流关断.上述措施有效地减少了开关损耗,电磁应力和电磁干扰.在简要介绍变换器工作原理的基础上,本文着重分析了电压、电流的变化规律,特别是推导出各开关元件实现软开关的条件及其数学表达式,并得到了实现软开关的通用条件.试验结果证明根据该通用条件设计的实验样机能够在大负载范围内实现软开关.

两电平可升压自然软开关DC/AC逆变器控制模式与参数设计20-25

摘要：介绍了一种能有效整合DC/DC和DC/AC两级电能变换的新型逆变器拓扑的四种基本控制时序.详细推导了该拓扑在正常工作时,对应直流输入电压,调制度,输出功率以及直流电感量选取之间的基本关系及设计准则.分析了为实现软开关动作,逆变器在三种直通模式下分别对应出现的最大电流应力.最后给出500W功率的样机设计实例,并通过实验加以验证.

五相逆变器的不连续空间矢量PWM控制26-30

摘要：多相逆变器的PWM控制技术是船舶电力推进中的关键技术,其性能对推进系统的特性会产生重要的影响.本文在五相逆变器连续空间矢量PWM（CSVPWM）控制的基础上,通过对两个零矢量的合理使用,提出了一类新的五相逆变器不连续空间矢量PWM（DSVPWM）控制方法.该方法在一个开关周期内只采用一个零矢量,开关次数比CSVPWM少1/5,因而可以降低开关损耗,同时其输出目标线电压为正弦波,因此谐波性能优于最小开关损耗SVPWM控制方式.提出了几种典型的DSVPWM实现方法,结合仿真与实验分析了它们的基本工作特性、适用的负载类型以及谐波性能.

一种新型半桥逆变器电容均压控制策略31-36

摘要：传统半桥逆变电路中直流分压电容存在电压偏差,会引起输出电压和电流波形畸变,电路性能恶化,甚至导致系统失控.本文在不改变电路结构的基础上,提出了基于调制波反馈控制的电容均压控制策略,仿真和实验结果验证了该控制方法的正确性,将该控制策略运用到EPS（Emergency Power Supply）系统中,有效地消除了直流分压电容电压偏差.

基于傅里叶变换和神经网络的逆变器故障检测与诊断37-43

摘要：提出了一种基于傅里叶变换和神经网络的逆变器故障检测与诊断方法.利用加窗傅里叶变换提取逆变器输出信号的正序对称分量,提出了谱残差和相对谱残差的概念,利用获得的基本谱残差实现了逆变器的故障检测.通过对谱残差和谱相位的对比分析,提出了一种简单的故障判断逻辑,实现了逆变器故障桥臂定位.最后利用神经网络方法,实现了故障元件的分离.仿真结果表明了本文方法的有效性.

一种新的三相Boost-PWM整流器控制技术44-48

摘要：针对传统的三相Boost-PWM整流器控制技术在电网电压不平衡和变换器输入阻抗不相等时控制性能不理想,本文提出一种新的控制方法.首先分析和建立了三相Boost-PWM整流器的数学模型,该模型放宽了原控制方法中要求电网电压平衡和输入阻抗相等的条件,在保持输出功率不变的基础上,求出三相电流的期望值.在电流环控制上,采取正负序分量分解和静止的三相到两相坐标变换,在两相坐标系中,实现对正序分量幅值和负序分量幅值的分别控制.仿真和实验结果表明,该方法在电压平衡或不平衡下均能得到低次谐波的输入电流和单位功率因数,在输入阻抗不平衡度达到三倍时,仍能得到较高的功率因数.

PWM整流器的模糊滑模变结构控制49-53

摘要：结合滑模变结构控制与模糊控制两者的优点,提出了PWM整流器的模糊滑模变结构新型复合控制方案,使PWM整流器既具有变结构控制的良好鲁棒性,又能最大限度的减小抖振.文章给出了PWM整流器的数学模型,分析了PWM整流器的空间矢量脉宽调制的实现方法,着重探讨了模糊滑模变结构控制器的设计.实验结果表明,系统能保证有很高的功率因数和输入电流较好的正弦度;能适应负载的扰动和非线性变化;具有良好的动静态性能.

基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统54-59

摘要：提出了一种基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,减少网侧谐波污染,相比于电压型内馈斩波串级调速系统,还可以省去中间直流回路的Boost斩波器,使得系统结构变得更加简单.文中首先介绍了转子变频的主电路及工作原理,并指出其应用于风机、泵类负载进行调速所具有的优点.其次深入分析了转子变频的开关模式及其等效特性,然后给出了基于电流型PWM整流技术的转子变频调速系统的控制框图,最后通过仿真和实验验证了该方案的可行性.

基于免疫遗传算法的多机电力系统 UPFC控制器60-68

摘要：应用一种新型的遗传算法--基于免疫原理的改进遗传算法设计了统一潮流控制器,以提高多机电力系统的稳定性.本文所应用的免疫遗传算法利用免疫遗传学基本思想和理论,模拟生物体的免疫系统及其行为,如二次免疫应答,免疫记忆、免疫选择、浓度控制、新陈代谢等过程.与传统遗传算法的区别在于,本算法除了采用基因重组和基因变异思想外,还引入了隔离小生境技术和混沌增殖思想,使得所提出的算法更加接近实际免疫行为.对许多经典函数的优化结果表明,所提出的免疫遗传算法比普通遗传算法具有更强的全局优化能力.将该算法应用到新英格兰系统中统一潮流控制器的优化设计中,时域仿真结果表明,基于免疫遗传算法设计的统一潮流控制器能有效阻尼系统的低频振荡,提高电力系统的稳定性.

阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器69-74

摘要：针对高压交流电力系统,提出一种基于阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器新原理.通过电力电子变换器的控制,使得并联变压器呈现可控的阻抗.它始终对谐波呈现近似为零的低阻抗,从而输导系统中的谐波电流,流入并联变压器支路;同时对基波呈现连续无级可调的电抗,与无源电力滤波器相结合,实时补偿系统的无功功率.为满足有源电力滤波器大容量的工程需要,并联变压器采用二次侧多补偿绕组的结构.提出一种适合该滤波原理的指令电流运算方法.仿真结果表明此滤波新方案具有良好的谐波抑制和无功功率补偿的性能.

基于聚类的支持向量回归模型在电力系统暂态稳定预测中的应用75-80

摘要：提出了一种电力系统暂态稳定实时预测方案,通过相量测量单元（PMU）获得扰动后短时间内的发电机功角相量,利用支持向量回归（SVR）模型可以快速而准确地预测发电机相对功角的变化趋势,从而可以判断电力系统的暂态稳定性.为了提高预测的精度和降低SVR的训练负担,利用自组织特征映射（SOFM）网络对训练样本集进行聚类分析,对聚类后的每一类样本训练SVR,由于每类样本具有相似性,所以对每类样本单独训练SVR可以更好地提高训练精度;又由于分类后的子类样本数目相对较小,所以可以克服全体训练样本对SVR训练时间过长的缺点.结合新英格兰10机系统对基于多种不同样本的SVR从训练时间和预测精度进行对比说明该方法的有效性.

电工技术学报杂志技术应用

铁心式杯状纵磁真空灭弧室触头磁场特性81-88

摘要：提出一种新型带铁心结构的杯状纵磁真空灭弧室触头,在触头杯中加入三种排列方式的铁心片--放射排列、平行排列和偏心排列.采用三维瞬态有限元法研究铁心排列方式和铁心设计参数对纵向磁场和滞后时间的影响.研究的铁心片设计参数包括数量、长度、厚度、高度、间隙及内径等.结论为：①与无铁心情况相比,三种铁心布置方式都提高了电流峰值时的纵向磁感应强度,而且电流过零时的纵向磁感应强度与无铁心时相差较小;②从纵向磁场强度、分布及滞后时间来看,在所研究的参数方案中,三种排列方式中的优选方案指标相接近,而放射排列和偏心排列相对较优.分析结果可为真空灭弧室新产品设计提供参考.

高压异步电动机软起动器的简化等效数学模型和实验89-93

摘要：分析了基于开关变压器的高压电动机软起动器的工作原理,对主电路中作为开关状态元件的开关变压器和作为负载的异步电动机分别建立等效电路模型,提出用一个连续变化的电感来表示开关变压器,这种模型对于电动机负载具有足够的精度.应用这种等效模型对高压异步电动机的软起动过程进行了仿真,本文提出了简化等效电路模型,并在此基础上设计了一个单片机控制的高压异步电动机软起动器.

电动汽车用永磁同步牵引电动机直接转矩控制94-98

摘要：为提高电动汽车电传动系统性能,提出永磁同步牵引电动机直接转矩控制策略.根据电机的运行状态选择空间电压矢量获得快速动态转矩响应,同时有效降低逆变器的开关损耗.为提高系统效率,采用基于实时输入功率检测的定子磁链优化控制方法.仿真及实验结果证明了控制策略的有效性.

一种减小变频空调压缩机低速范围内转速脉动的方法99-104

摘要：近年来,永磁同步电机因其固有优点在空调压缩机中得到了广泛的应用.但常用的永磁同步电机-单转子式压缩机系统,由于工作条件的限制,无法安装位置编码器,受位置估算精度的制约,一般采用方波驱动,必然导致电机本身输出转矩脉动偏大.同时,在每个机械周期内,压缩机负载脉动非常剧烈,也造成整个系统低速运行时转速脉动大,噪声高,效率降低.本文将模型参考自适应方法推广到凸极永磁同步电机中,对电机转速和转子位置进行准确估算,实现了正弦波矢量控制.针对空调压缩机脉动负载,定义了机械周期内电磁转矩对位置积分的能量函数,有效地估算出当前负载状况,并通过查表法获得估算的负载转矩.然后根据估算的转子位置对负载脉动转矩进行转矩电流前馈补偿,显著降低了压缩机低频噪声和振动.仿真和实验结果验证了本文所提方法的有效性和实用性.