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10期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电机与电器
转子偏心对不同绕组形式大型凸极同步发电机支路感应电动势的影响1-5

摘要:为了研究转子偏心对不同绕组形式的大型凸极同步发电机的空载支路感应电动势的影响,本文采用"分片模型"和非线性二维时步有限元法对转子偏心及定子斜槽发电机在叠绕组和波绕组时的支路感应电动势进行了计算。与一台3kW、12极的凸极同步发电机空载支路感应电动势实验结果的比较说明了计算方法的准确性,同时相比于波绕组发电机,转子偏心对叠绕组发电机支路平衡性影响更大。

一种中空短柱径向-扭转振动复合型超声波电动机6-11

摘要:纵扭复合型超声波电动机比其他类型的超声波电动机更具低速大力矩的特点,可实现高精度直接驱动,可作伺服电动机使用,适合于多种场合,特别是航空航天等军事领域。由于纵、扭振动在定子中的传播速度不一样,其纵、扭两相谐振频率的调谐一直是个难题。本文提出了一种新型的径向-扭转复合型超声波电动机,利用了定子径向振动时因泊松效应产生的纵向振动,其实质是径向振动和扭转振动的复合,是一种变形了的纵扭复合型超声波电动机。其定子具有中空、短柱等特点,可方便实现一阶径向振动与一阶扭转振动谐振频率的调谐及其结构等的优化。文中给出了中空短柱的电动机定子结构,建立了径向振动的理论分析模型,分析了其调谐原理和过程,并结合ANSYS有限元计算实现定子结构优化设计。最后根据上述理论研制了Φ60mm的样机,实现的样机性能较好,其空载转速为25r/min,堵转力矩为5N·m。这种超声波电动机较以往电动机具有轴向尺寸小、重量轻和无噪声等优点。

逆变器-永磁无刷电动机系统数学模型与仿真12-20

摘要:永磁无刷电动机以其功率密度高、调速范围宽以及运行效率高而广泛应用于电动车辆的驱动系统,而采用120°方波电流控制的永磁无刷电动机虽然控制方式简单,但仿真分析模型复杂。寻求一种简洁实用的仿真模型对于分析永磁无刷电动机的转矩脉动、提升控制性能十分关键。本文引入电压开关函数建立了永磁无刷电动机仿真与分析模型,该模型综合考虑逆变器开关过程、电感续流过程、电动机换流过程中的动态电流变化过程。仿真和实验结果比较验证,该仿真模型能够近似描述永磁无刷电动机实际工作过程,可应用于分析永磁无刷电动机转矩脉动以及弱磁控制性能等,提高实际调试效率。

永磁同步电机直接功率控制基本原理21-26

摘要:在对永磁同步电机有功功率和无功功率与系统稳定运行所需转矩和磁链之间的内在关系进行分析的基础上,提出了永磁同步电机基于开关表的直接功率控制新方法。该方法通过计算瞬时有功功率和瞬时无功功率的两个滞环输出,并根据定子磁链所在的扇区,从瞬时功率开关表中查询出合适的开关电压矢量进行输出,从而对瞬时功率进行直接控制。本文以无功功率等于零为控制目标,即需把无功功率控制在零附近很小的范围内波动,使得在电机输出同样有功功率的条件下,提高了电机的功率因数,使无功功率降到最小,达到了节能的目的。仿真和实验结果证明了该控制方案的有效性和正确性,该方法在节能电机驱动系统中有着广阔的应用前景。

基于占空比控制的永磁同步电机新型直接转矩控制策略27-32

摘要:永磁同步电机传统直接转矩控制在电机低速运行时存在着转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,本文在详细分析影响磁链和转矩脉动大小因素的基础上,提出了一种准确确定占空比大小的永磁同步电机新型直接转矩控制方法。该方法基于精确的数学模型利用转矩误差计算出当前所选有效电压矢量的作用时间在整个采样周期中的占空比,实时地调整有效电压矢量的作用时间。仿真和实验结果表明,基于占空比控制的永磁同步电机直接转矩控制在保持传统直接转矩控制优点的基础上,能够有效减小转矩脉动,改善了传统直接转矩控制系统性能。

基于无源性的同步电动机自适应控制33-39

摘要:同步电动机的高性能控制研究始终是非线性控制领域中的一个重要研究方向,无源性控制(PBC)方法的提出为同步电动机控制系统的非线性设计带来了全新的思路。利用本质上是非线性反馈控制的PBC方法,与自适应控制相结合,实现负载转矩时变未知情形下磁链、转速的渐近跟踪,并可有效抑制由转子电阻变化引起的跟踪误差。该方法从能量角度分析电机控制系统,设计全局定义的控制律,具有形式简单、无奇异点、鲁棒性好等特点。基于dSPACE的实验结果证明了该控制策略的有效性。

电工技术学报杂志信息与动态
《工程电磁场与电磁波基础》简介39-39

摘要:由河北工业大学张惠娟等教授编著,机械工业出版社出版的《工程电磁场与电磁波基础》(书号:ISBN978—7-111-27352)一书,介绍电磁场与电磁波的基本理论和分析方法。具体内容包括:电磁场数学与物理的基础知识,静电场,恒定电场,恒定磁场,时变电磁场,正弦平面电磁波的传播,导行电磁波,电磁辐射,工程电磁场数值分析初步。静电场部分主要突出边值问题的建立及其求解,尤其对镜像法做了较为详尽的介绍;

电工技术学报杂志电机与电器
位置/电流两环结构位置伺服系统的跟随性能40-46

摘要:位置闭环、速度闭环和电流闭环组成的三环结构,是目前被普遍认同的位置伺服系统控制结构。然而在某些特定场合,例如点对点运动控制场合中,重点是要求系统位置响应的动态性能,而对速度调节的性能要求并不高。这时,速度闭环不仅没有发挥作用,还作为控制结构中的串联环节,降低了系统位置调节动态响应性能。针对这些特定的场合,本文研究了全数字位置闭环和电流闭环组成的两环结构位置伺服系统,并利用阶跃响应性能和梯形响应性能,在相同命令信号和相同控制对象的条件下,与三环系统作比较。仿真和实验结果显示,两环系统的位置动态响应时间小于三环系统,并且两环系统中位置前馈复合控制同样可以使用,以减小梯形响应中稳态位置跟踪误差。两环系统应用到点对点运动控制的特定场合比较合适,但因没有速度闭环调节功能,系统应用到轨迹运动控制场合中有局限性。

矩阵式变换器驱动异步电机调速系统抑制输入电压扰动的研究47-52

摘要:详细分析了输入侧电压扰动(包括瞬时电压跌落、三相不平衡等)对矩阵式变换器驱动异步电机调速系统性能的影响,包括电机电压波动和电机转速跌落。提出了一种抑制输入电压扰动的控制策略,采用空间矢量过调制技术,扩大了系统的运行范围。仿真分析和实验结果表明,提出的抑制输入电压扰动的控制策略在输入电压跌落和不平衡两种情况下,均可有效地补偿矩阵式变换器输出电压,维持电机转速的恒定。从而增强了系统的抗扰动能力,提高了系统的稳定性和适应性。

基于正交试验设计的电磁继电器关键调整参数及优化方法53-58

摘要:在电磁继电器调试阶段,调整参数的工艺控制直接影响继电器的反力特性,从而使吸、反力配合发生改变,最终影响到继电器的触点分断速度,分断速度的变化对继电器的电寿命产生重要影响。本文以调整参数(包括衔铁行程、返簧预压力矩、静合压力、触点间隙和动合超程)为因素,触点分断速度为指标,进行五因素四水平正交试验设计,分析、研究影响分断速度的关键参数。研究结果表明衔铁行程、触点间隙和动合超程为影响静合触点分断速度的关键参数,动合超程为影响动合触点分断速度的关键参数。最后在此基础上提出调整参数的优化方法。

基于均匀试验设计的航天电磁继电器触点滑移长度优化59-64

摘要:航天电磁继电器是一种广泛应用于航空航天、武器装备等领域的电器元件,其触点的滑移可以去除触头表面的氧化膜,分离起弧点与工作点。触点滑移长度的研究有利于提高触点接触可靠性及继电器产品寿命,本文通过对簧片与触点结构建模,得到了触点切向角及接触角变化量计算方程;通过建立接触系统的柔度、装配尺寸链计算方程确定了触点滑移长度。以触点结构参数为变量,采用均匀设计方法得到了触点滑移长度的多元线性回归模型,并确定了最优的结构参数。

电工技术学报杂志电力电子
软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器65-70

摘要:提出了一种新颖的双管正激DC/DC变流器,利用谐振复位使变流器工作在0.5以上的占空比,利用变压器二次侧串联饱和电感的方法使变流器所有开关管实现软开关,适于宽范围输入、高效率要求的应用场合。分析了变流器的工作原理,对变流器的特性进行了详细的分析。最后以一台250~400V直流输入,54V/5A输出的样机验证了该变流器的可行性。

基于交错断续空间矢量调制的并联PWM变流器控制策略71-80

摘要:并联PWM变流器可以显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但是变流器的直接并联容易在其内部产生环流,从而导致变流器损耗增加甚至开关器件损坏。本文以三相PWM整流器并联系统为例给出了环流的数学模型,该环流是一个存在于零轴的带直流偏移量的环流。针对环流问题,本文通过建立并联系统的小信号模型分析确定了零序电流环的设计,并采用了交错断续空间矢量调制方法来消除和抑制其对整个系统的影响。通过该方法,环流可以用dq轴分量表示,并通过功率因数校正(PFC)电路的电流环加以抑制。最后的仿真和实验验证了本文控制策略的有效性。

三电平整流器的PFC及中点平衡控制方法81-86

摘要:针对PFC输入电流的THD受电网不平衡、谐波、偏移等畸变情况影响较大的问题,提出了基于能量平衡的同步控制方法,同时引入负载电流的前馈控制,以抑制电网波动和负载扰动,提高系统的动态性能。分析了三相三电平整流器的数学模型,设计了一个中点电压控制数字补偿器,以抑制上下电容电压不平衡引起的中点电压波动,同时利用粒子群优化算法对中点电压平衡控制器的限幅值进行了优化设计,降低了中点电压调节对输入电流THD的影响。在所搭建的2.4kW的实验样机上,验证了控制方法的有效性,满载条件下输入电流THD〈5%,中性点电压偏差小于5V。

三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法87-93

摘要:通过分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)和载波PWM方法之间的内在关系,建立了包含各种连续和不连续SVPWM及SPWM方法的显性调制函数表达式,从而提出了基于载波的统一SVPWM实现方法。并且,在此基础上提出了一种三相逆变器统一SVPWM快速算法。该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,不需进行坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算等,因此更易于各种SVPWM方法的数字化实现。最后,对三相逆变器在SPWM和各种SVPWM控制方式下的输出电压谐波特性进行了对比分析。仿真和实验结果表明本文提出的三相逆变器统一空间矢量PWM实现方法是可行的和有效的。

三相数字锁相环的原理及性能94-99

摘要:分析了三相锁相环的基本原理、特性及各种输入情况下锁相环的输出性能。通过理论推导,在三相输入信号存在直流偏移、不对称、谐波等干扰情况下,分析了三相锁相环的检测相位误差,得出谐波的含量。并通过仿真研究,验证了三相输入信号存在直流偏移、不对称、谐波等干扰情况下,仿真结果与理论推导一致。并对相位突变和频率突变的情况进行了仿真研究,说明在相位和频率发生变动时三相锁相环仍能有效地锁定相位,能够满足系统变频的要求。

双向IGBT理论模型及其封装形式可行性研究100-105

摘要:针对常规IGBT在应用中存在的一些不足,提出了一种五层四端结构的新型双向IGBT功率半导体器件,其核心是以平面栅型IGBT为基础,通过对新器件采取对称结构和两路输入控制的方法,从而达到对新器件双向控制的目的。文中详细分析了它的原理,首先推导该双向IGBT的理论模型及其控制策略,然后建立实验电路验证,最后对该双向IGBT的封装形式做了一定的探讨。综合分析的结果表明,该双向IGBT具备双向导通和双向阻断能力,文中提出的双重关断方案,不但能有效减小器件在关断时的拖尾电流,还能提高器件的工作频率。

电工技术学报杂志信息与动态
《电力电子与电机系统集成分析基础》简介105-105

摘要:由清华大学赵争鸣等教授编著,机械工业出版社出版的《电力电子与电机系统集成分析基础》(书号:ISBN978—7—111.27367)一书,从电力电子与电机系统集成的角度出发,将电机、电力电子变换及其控制有机地结合在一起进行分析和应用。主要介绍电力电子与电机集成系统的基本特征和主要内容;分析变频电源对交流电机的影响,介绍了变频调速电机设计概念及谐波分析和可控优化运行;介绍电力电子变频器中的半导体器件及其主回路特点,重点介绍多电平主回路结构;