电工技术学报杂志

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电工技术学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Transactions of China Electrotechnical Society

  • 11-2188/TM 国内刊号
  • 1000-6753 国际刊号
  • 3.2 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
电工技术学报是中国电工技术学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1986年创刊,目前已被上海图书馆馆藏、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学技术协会主管的国家重点学术期刊之一。电工技术学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:大容量电力电子装置技术与应用专题、电工理论、电机及其系统、电力电子、高电压与放电

电工技术学报 2009年第04期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论
用于平滑处理的卷积运算及其在有限元磁场分析后处理中的应用1-5

摘要:在用一阶三角元计算磁场所得到的结果中,相邻单元磁通密度通常不等,所得到的是分片恒定的磁通密度及磁导率。为了计算电磁力在铁心中以及在不同介质交界面上的分布,需要对磁场能量或磁导率求导数,为此,本文采用卷积方法得到平滑分布的磁通密度及磁导率。首先推导进行平滑化处理的卷积运算基本公式,然后对比采用不同的核函数进行卷积运算所得到的结果,并给出求取平滑化处理核函数的一般方法;作为卷积方法的一个应用,得到考虑饱和时计算铁心内部电磁力密度的公式。

架空传输线在电偶极子激励下的瞬态电磁响应6-13

摘要:利用电磁拓扑学,将电偶极子产生的电磁场与架空传输线的电磁耦合问题进行拓扑分解,推导出用于同时求解传输线瞬态电压响应和空间电场的BLT方程。推导过程中引入电场的分量形式以解决入射场的方向性,考虑了传输线中差模电流和共模电流的辐射,并计及了由传输线初始状态引起的零输入响应。利用本文结果可有效地计算外部电磁场与传输线的耦合问题。

改进型回转器-电容非线性磁心仿真模型14-21

摘要:回转器-电容模型因具有建模方便、电磁信息完整、适于电.磁系统混合仿真等优点而适于仿真建模。本文提出的改进回转器.电容磁心模型,用非线性电阻来模拟磁滞特性,用非线性电容来模拟饱和特性。文中给出模型方程、模型参数计算及优化方法。仿真结果与手册中B—H曲线的一致性证明了建模方法的有效性。模型应用于400kHz Buck变换器及采用磁放大器的多路输出电源的系统仿真中,仿真结果与实验结果或者理论分析结果相一致,证明了所提模型的有效性。

铁氧体环形电感器寄生电容的提取22-29

摘要:铁氧体电感器在较高频率时可等效为“电阻、电感”的串联支路与一寄生电容的并联,该电容的存在对电感器的高频性能有重要影响。建立铁氧体环形电感器2D平行平面场和3D静电场有限元模型,分别计算任意两线匝之间的杂散电容,由此得到其等效电容网络。若在电感器输入和输出线匝间加一单位电流,基于节点电压方程,则可求解得到电感器的容性集中参数——寄生电容。在假定该寄生电容与频率无关时,利用测试电感器的谐振频率,可得到该寄生电容。计算与实验对比显示,电感器的边缘效应在静电场的模型建立中占据非常重要的地位,即包括线匝杂散电容计算在内的静电场分析必须以3D模型进行。若仅考虑相邻3匝间的杂散电容,则电感器等效寄生电容值可达考虑所有线匝间杂散电容时寄生电容的95%以上,寄生电容与铁氧体磁心和导线绝缘材料的介电常数呈线性关系,且绝缘材料的介电常数对寄生电容的影响更大。

电工技术学报杂志电工材料
低气压下绝缘子串直流污闪放电过程30-35

摘要:绝缘子污秽闪络事故严重威胁电力系统的安全可靠运行,目前国内外对污闪机理的研究主要是以平板模型为基础。本文借助于高速摄像机开展低气压下绝缘子串直流污闪过程研究,结果表明,低气压下绝缘子串直流污闪放电过程中局部电弧的产生与发展存在随机性,且存在多电弧现象;局部电弧发展过程中存在飘弧现象,即局部电弧由沿面电弧和空气间隙电弧两部分组成;低气压下染污绝缘子串闪络距离小于爬电距离;染污绝缘子串直流起弧电压比闪络电压约低15%~35%;低气压下染污绝缘子串更容易起弧,且海拔越高,局部电弧的燃弧时间越短;局部电弧形状与污秽、气压等有关。

染污绝缘子串直流污闪放电模型及验证36-41

摘要:绝缘子污秽闪络事故严重威胁电力系统的安全可靠运行,目前国内外对污闪机理的研究主要是以平板模型为基础。本文以7片串XP-160绝缘子为例,开展染污绝缘子串直流污闪放电模型研究。提出染污绝缘子串直流放电过程的电路模型是由剩余污层电阻、沿面电弧和空气间隙电弧串联组成;根据模型计算所得的临界污闪电压与实测值的误差在7%以内;得到泄漏电流大于200mA时,染污绝缘子串局部电弧的综合受力中热浮力起主导作用,解释了局部电弧发展中存在飘弧现象的原因。

电工技术学报杂志电机与电器
球形二自由度超声波电机的运行机理和特性42-47

摘要:球形二自由度超声波电机可以实现二个自由度的运动,从二自由度行波型超声波电机的基本结构与驱动原理出发,建立了定转子的位置关系式,从而得到电机的驱动力方程,进而求出定子的驱动力矩方程,然后分别对转子在静止和转动情况下的驱动力方程做了讨论,最后求出球形二自由度超声波电机的驱动力矩数学模型。随之通过电机的结构参数对电机的驱动力矩进行了仿真计算,然后通过实验对驱动力矩做了初步验证,实验结果证明了数学模型的有效性,对二自由度行波型超声波电机的优化设计和性能提高奠定了理论基础。

一种新型的无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法48-53

摘要:设计适应油井高温环境的无刷直流电动机驱动系统是一项重要的研究课题。本文介绍了一种新型的无位置传感器无刷直流电机转子位置检测方法。设计了通过定子绕组的三相端电压提取反电势的基波信号的新型电路,研究了一种与电机转速无关的固定相位滞后的开关电容低通滤波器,在电机转速变化的情况下,相位滞后90°电角度不变,得到无需相位补偿的转子位置信号,实现了无位置传感器无刷直流电机驱动系统的全硬件设计并成功地应用于油田测井高温、高速无刷直流电机系统,实验证明该方法是简单可行的。

基于端电压对称的无位置传感器无刷直流电机位置信号相位校正54-59

摘要:详细分析了H—PWM-L_PWM调制方式下端电压偏差与位置信号相位误差的关系,得到端电压偏差能够准确反应位置信号相位误差的结论,并在此基础上提出了一种新型的闭环控制方法。该控制方法以端电压偏差为反馈量,通过PI调节器实时调整过零点延时角度,从而达到校正位置信号相位的目的。实验验证了该方法能够实时、有效地校正位置信号相位,改善电机运行性能。

双定子永磁电机内外定子绕组相轴相对位置确定方法60-65

摘要:确定内外定子绕组相轴相对位置是双定子永磁电机设计安装过程中必须解决的问题。本文推导了永磁电机定子绕组相轴位置与电机设计参数关系的解析表达式,并分别以整数槽、分数槽绕组电机为例,将解析表达式求解结果与槽导体电势星形图分析结果进行对比;采用有限元方法分别计算了内外定子均为分数槽和内定子为整数槽外定子为分数槽两种情况下的双定子永磁电机电磁特性;最后测试了内外定子均为分数槽样机绕组的相电动势波形。研究结果表明:解析表达式分析结果与槽导体电势星形图分析结果完全一致,有限元分析结果与实验结果吻合很好,验证了理论分析的正确性。本文所得解析表达式能准确计算永磁电机定子绕组相轴位置,适用于三相60°相带分数槽双层分布式、集中式绕组电机及整数槽绕组电机。

基于Anti-Windup控制器的永磁同步电机控制系统设计66-70

摘要:永磁同步电机矢量控制系统中存在非线性饱和特性。分析了经典的PID控制器用于系统时所带来的积分Windup现象,并介绍了几种典型而适用的Anti-Windup控制器结构,基于变结构Anti-Windup控制器对系统进行了改进以抑制积分Windup现象,控制器采用条件积分法和反计算法相结合的控制策略,保证了系统出现饱和时,尽快地退出饱和区。仿真和实验结果表明,该控制器能有效抑制系统的积分Windup现象,系统超调量小、速度响应快,具有较好的鲁棒性和较高的稳态性能。

双凸极永磁电机故障分析与容错控制策略71-77

摘要:电机驱动系统的可靠性问题在实际应用中得到了相关领域学者越来越广泛地关注。在对容错电机的基本结构特点进行分析的基础上,针对现有容错电机的不足,对双凸极永磁(DSPM)电机的容错性能进行了研究。DSPM电机克服了开关磁阻电机和转子永磁型容错电机的各自不足,具有可靠性高和功率密度高等优点。为提高DSPM电机缺相运行特性,提出了一种容错控制策略,建立了DSPM电机驱动系统的联合仿真模型,并将其应用于容错性能分析。仿真和实验结果表明,DSPM电机是一种新型容错电机,具有较强的带故障运行能力。本文为新型定子永磁型容错电机的研究打下了基础。

基于锁相环的空调直流压缩机矢量控制系统78-84

摘要:永磁同步电动机因其固有优点在空调直流压缩机中得到广泛应用。传统的120°方波驱动方式,存在着转矩脉动大、噪声高、效率低等缺点。在假设坐标系上构造永磁同步电动机状态观测器,实现对反电动势的观测和对假设坐标系与转子d—q坐标的偏差检测,通过锁相环控制偏差为零来实现转子位置和转速的估算;详细分析了状态观测器的极点配置方法、电流环控制器和速度环控制器的设计方法,利用抗饱和PI控制器避免控制系统饱和现象的发生,提高了系统的稳定性;针对内置永磁体同步电动机的空调直流压缩机,采用最大转矩/电流比控制,提高系统效率。仿真和实验结果验证了本文所提设计方法的可行性和有效性。

基于磁场和等效磁路的磁通变换器特性仿真和优化设计85-91

摘要:通过有限元方法计算磁通变换器的三维磁场和静特性,再联立线圈电路瞬态方程和铁心机械运动方程,运用四阶龙格-库塔法求解动特性,分析了放电电容容量和电压、线圈匝数对动静特性的影响。根据磁通变换器的三维磁场分布采用磁场分割法进行磁路拟合,利用该等效磁路实现了动态特性和静态特性的同步优化。实验结果表明,该方法计算精度高,并能达到静态特性和动态特性的综合最优化,克服了已有设计方法中对动态特性和静态特性分步优化的缺点。

一种新型混合式汽车继电器时序模型的建立92-96

摘要:对混合式汽车继电器设计过程中的关键问题——电力电子器件与传统电磁式继电器的时序配合进行了理论分析和计算。根据混合式继电器的基本原理,建立了新型的混合式汽车继电器的时序逻辑模型,采用高频脉冲驱动方式使电力电子器件在继电器动态过程导通,并根据触头在电弧作用下的热力学方程,求解了造成电弧侵蚀的最小脉冲宽度,从而优化了混合式继电器的时序控制模型。样机试验表明,在有效保证系统无弧通断的条件下,大大减少了电力电子器件的发热,使电力电子器件无需加装散热片,为系统的小型化奠定了基础。

一种提高光学电流互感器温度稳定性的新方法97-101

摘要:光学电流互感器的温度稳定性差是阻碍其实用化的主要原因。提出了一种新的基于比较测量法的温度补偿方法——比较式OCT,它通过引入永久磁铁产生的恒定参考磁场,将被测电流磁场与参考磁场进行比较,得到与温度影响因子无关、而仅与被测电流大小有关的最终输出,实现了对影响OCT温度稳定性的两个主要因素——Verdet常数和线性双折射的同时补偿。针对比较式OCT解调的特殊要求,设计了双输入双输出的传感头结构。对比较式OCT的温度试验证实了比较补偿法的有效性。

电工技术学报杂志电力电子
升压式谐振开关电容变换器中潜电路的一般规律102-107

摘要:相对于降压式谐振开关电容变换器,升压式谐振开关电容变换器构成方式不同,潜电路发生条件也有较大区别。本文根据其构成特点与运行规律,应用图论法获取变换器中的潜在路径,详细讨论了n阶升压式谐振开关电容变换器的潜电路工作特性,推导出变换器发生潜电路时的输出电压特性以及潜电路发生条件,归纳其出现潜电路的一般规律,从而为避免潜电路的出现,使之正常工作提供了理论依据。研究结果表明,在负载、开关频率和开关电容等参数相同的情况下,若n阶变换器工作在正常状态下,则其低阶(n-1,n-2,…,2)变换器必然工作在正常状态下。最后,实验结果证实了结论的正确性。

三电平空间矢量调制中的共模分量108-113

摘要:根据多电平SVM调制与载波调制的本质联系,从多电平SVM调制的实现出发分析了两电平SVM和三电平SVM调制波中共模分量的分布。两电平SVM调制波的共模分量就是三相系统的零序分量,最常用SVM调制波中的零序分量与SFO—PWM调制的在调制波中注入的零序分量完全一致。进一步分析了三电平逆变器的特点,提出了一种适合三电平逆变器的共模分量注入方法,指出了三电平逆变器的调制波中可以注入的共模分量除了三相系统的零序分量,还包括每一相的两组调制单元间的共模分量。最后提出了经过两次共模分量注入的三电平载波调制方法,它可以完全等效三电平SVM调制。仿真和实验结果表明了该方法的正确性。