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11期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电机与电器
一种开关磁阻风力发电机最大风能跟踪方法1-7

摘要:对开关磁阻风力发电机的运行原理和风轮机的功率输出特性进行了介绍,提出了一种不依赖风轮机运行参数即可实现最大风能自动跟踪的变步长控制方法。使用Matlab/Simulink构建了整个系统的模型,进行了仿真,使用直流电动机模拟风力机对提出的最大风能跟踪控制方法进行了测试,系统仿真和试验结果证明该方法是可行的。

采用瞬时转矩控制的异步发电系统建压过程8-13

摘要:采用瞬时转矩控制的异步发电系统在一个控制周期中用单一电压矢量来控制磁链和转矩,使得电压在建立过程中不是匀速上升的。分析了影响电压建立过程的因素,主要为建立起的电压幅值的高低与转子转速。随着电压幅值的升高,所发电压矢量使定子磁链从滞后于转子磁链一定角度变得和转子磁链位置接近,电压上升速度变慢、甚至不再上升,不能建到所需值。转速越低,电压就越不能成功建立。提出采用逐步加大负向转矩给定的方案,使低速时电压成功建立。仿真与实验结果表明对电压建立过程影响因素的分析是正确的,所提出的低速建压方案有效可行。

永磁同步电动机无传感器控制技术现状与发展14-20

摘要:对近年提出的多种估算永磁同步电动机转子位置、速度的方法进行了综述,比较了各种方法的优缺点;并对中高速适用的扩展卡尔曼滤波(EKF)进行了实验研究:零速及低速时,现有的永磁同步电动机无传感器技术多是指无位置传感器,少数几种无速度估计算法都有很大的局限性。本文针对这一现状,选取基于高频信号注入+磁链观测的永磁同步电动机全速范围无传感器控制方法进行了仿真验证;最后指出复合控制方法是实现全速范围无传感器控制技术的发展趋势。

一种新颖的无传感器异步电动机直接转矩控制系统21-25

摘要:磁链的准确估计是无传感器直接转矩控制系统的关键,本文提出了新型改进低通滤波器和PLL锁相环技术相结合的磁链估计新方法。该方法提高了定子磁链的估计精度,改善了无传感器异步电动机直接转矩控制系统的动静态性能。仿真结果和实验结果表明了基于新方法的无传感器直接转矩控制系统的良好动静态性能及其对定子电阻的鲁棒性。

无位置传感器无刷直流电动机无反转起动及其平滑切换26-32

摘要:提出了一种隐极式无刷直流电动机的无反转起动及其平滑切换新方法。根据电动机定子铁心饱和效应,采用短时脉冲检测方法实现转子定位与加速。针对"三段式"起动方法切换的缺点,提出了在一定转速时关闭所有开关器件,利用电动机端电压波形与导通相之间的对应关系实现平滑切换的方法。反电动势过零点检测选在PWM调制信号开通状态结束时刻,在对端电压进行采样后由软件算法确定真实过零点。样机试验结果验证了本文提出方法的可行性和有效性。

基于混沌SVPWM的矢量控制感应电动机驱动33-40

摘要:提出并实现了用一种新型混沌空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,来减小矢量控制感应电动机驱动中变频器输出电压的开关型谐波峰值。其关键在于设计一种混沌的频率调制器,即基于混沌频率调制信号的频率调制器(CFFM)来调制SVPWM的开关频率。与传统的恒频SVPWM及随机SVPWM相比,CFFM-SVPWM不仅可以减小开关型谐波峰值,还可以有效地避免感应电动机驱动中的机械共振。而且,采用CFFM-SVPWM后矢量控制的感应电动机驱动仍然可以提供良好的运行特性。仿真和实验结果都证明了该方法的有效性。

滑模控制永磁同步电动机位置伺服系统抖振41-47

摘要:针对传统滑模控制应用于伺服系统存在的实际问题,本文设计了一种新型的滑模控制器。有别于传统削弱抖振的方法,对控制量采取先微分后积分处理,使输出不含非线性项,有效地削弱了抖振,同时提高了跟踪精度。对于位置伺服系统采用传统滑模控制时速度不可控问题,文中提出对速度和位置分时进行滑模控制,可靠地实现了位置跟踪和速度控制,同时提高了系统的快速性。仿真和实验均证明了所设计的滑模控制方案的可行性和优越性。

基于扬程自适应的机泵高效节能控制48-52

摘要:针对静扬程时变的机泵取水高能耗问题,在综合分析机泵性能的基础上,给出了随工况动态变化的扬程自适应律(SAH),机泵运行工况与其静扬程及效率的关系图;并提出了系统约束条件下基于SAH律的调速节能控制法。通过SAH控制法可准确推算出当前工况高效运行点、匹配静扬程变化,使机泵工况点保持在满足相似工况的效率极大值曲线上,实现最大程度提高机泵运行效率节能降耗的目的。实验结果表明,相同的转速变化下,与按照额定转速最高效率点设计静扬程(DHHE)的调速控制法比较,SAH控制法节电效果更好;且当不同工况点流量满足一定的不等式关系时,取每千吨水节电幅度随转速降低而增加。

一种新型结构的永磁偏置径向磁轴承53-60

摘要:提出了一种新型永磁偏置径向磁轴承结构,通过第二气隙形成电磁磁路,与现有Heteropolar结构的磁轴承相比,定子磁极个数由8个减少为4个,可使转子高速旋转时的涡流损耗降低3倍,利用等效磁路法以及有限元法对该永磁偏置径向磁轴承进行分析,得出了最大承载力、电流刚度以及位移刚度的数学表达式,给出了主要参数的设计与计算方法。理论研究和仿真分析表明,所提出的新型径向磁轴承结构通过合理设计第二气隙的大小,可使永磁体产生的位移刚度减小,特别适用于磁悬浮反作用飞轮,以减小对飞轮的扰动,同时减小了飞轮的最大起动力矩,大大提高了飞轮的控制精度,在无轴承电动机、其他飞轮系统等场合具有广阔的应用前景。

多棒极型触发真空开关触发特性61-67

摘要:主要研究多棒极型触发真空开关(TVS)的触发特性及其影响因素。研究表明,真空开关的触发时延主要由导通时延决定,增加触发电流的幅值和陡度(di/dt)可减小TVS的导通时延及其分散性。脉冲变压器直接触发TVS,可通过减小变压器漏感、提高触发电容的充电电压或增加触发电容电容量来降低导通时延及其分散性,但触发电容增加到一定值后对增加触发能量无帮助,没有必要继续增加。变压器直接触发方式可使导通时延减小至4μs左右,但分散性较大,且存在较小的触发回路电流导致的触发极熄弧现象。在脉冲变压器直接触发回路的基础上设计并研究了两种改进的触发回路:一种为脉冲变压器匹配续流回路,TVS导通时,通过续流回路的充电电容续流可使触发电流达kA级,导通时延减小至2~4μs,由于回路结构复杂,受到杂散参数影响,触发电流的幅值和陡度受到限制;一种为改进的触发回路,在触发极和阴极两端直接并接电容,导通时延可保持在1μs之内。最后研究并确定了并接电容选取依据和取值区间;对触发电压较小的TVS可在并接电容和触发极之间串联间隙,增大电容的充电电压和触发极能量,达到TVS可靠、精确触发的目的。

基于电磁斥力机构的10kV快速真空开关68-75

摘要:在合理简化的基础上,利用有限元方法建立了电磁斥力机构场路耦合瞬态动力学特性分析的二维有限元模型。为了验证仿真模型的正确性,建立了简化的实验验证模型,并在不同储能电压下对验证模型的放电电流以及满行程时间进行了实际测量,测量结果验证了仿真模型的正确性。在此基础上,就金属盘、分闸线圈的结构参数以及储能电容的容量对电磁斥力的影响进行了仿真分析,得出了一般性的设计指导原则。另外,为了进一步提高快速开关的分闸速度,提出了在线圈周围加装导磁材料以及利用脉冲成形网络作为其放电回路的方法,利用仿真模型对其效果进行了仿真分析。最后利用12kV-40kA-2500A真空开关管、双向电磁斥力机构以及可倒翻碟簧双稳机构研制了10kV快速真空开关样机,实测其固有分闸时间为0.5ms,满行程时间为1.6ms。

音圈电动机式脉冲推力机构的计算与控制仿真76-82

摘要:基于电磁推力机构的快速开关,在电力系统的诸多领域具有广阔的应用前景。提出并研究了一种用于真空开关的音圈电动机式脉冲推力机构,具有结构简单、动作速度快、易于控制等优点。该推力机构的控制系统由基于电力电子PWM技术的可控脉冲放电电源和反馈控制器组成。针对开关触头分、合闸速度的最优跟踪控制,提出了无速度传感器的直接电磁力反馈控制方法;仿真结果表明,该方法利于实现动态过程优化并可获得较高的动作速度。设计了可控旁路放电的电磁缓冲方案,可有效解决触头的颤振问题。

电工技术学报杂志电力电子
具有最小电流峰值的电容滤波高频高压并联谐振变流器83-88

摘要:建立了一种具有最小电流峰值的电容输出滤波高频高压并联谐振变流器分析设计方法。在保证电路等效输出电压与输入电压相等的条件下,输入电流波形接近矩形波,从而电路具有最小的电流峰值。本文在对电容输出滤波并联谐振电路工作原理分析的基础上,对电路不同工作模态进行了数学描述,并经过进一步分析推导了反映系统特性的表达式和曲线,可用于指导电路参数的设计和系统特性的分析研究。构建了一台24kV/10kW输出的实验样机进行了实验验证,结果表明在现有参数条件下电路具有最小的电流峰值,并且可以通过调整占空比实现全负载范围内的定频稳压功能。

基于切换系统理论的三相变流器建模及其稳定性分析89-95

摘要:功率开关的动作使得三相变流器成为一典型的切换系统,它同时包含连续和离散两种动态,常规的建模方法都是从线性系统理论出发,通过平均化、坐标变换或小信号线性化等方法得到系统的近似线性化模型。本文在考虑变流器的混杂系统特征基础上,直接从切换系统理论出发,建立了三相变流器的切换系统模型,并针对整流器和逆变器分别给出了相应的切换系列。该模型完全精确,不存在任何近似,更能真实反映变流器的实际物理工作过程。通过引入线性切换系统的稳定性判定法则,对三相变流器的切换过程的稳定性进行了分析。仿真和实验结果与理论分析具有很好的一致性,验证了本文所提方法的有效性。

低通态损耗的ZCS-PWM变换器族96-101

摘要:提出一种新型ZCS-PWM开关单元,并得到一族基于该开关单元的ZCS-PWM变换器。与传统的ZCS-PWM开关单元电路相比,新型ZCS-PWM开关单元不仅能在整个负载范围内实现所有开关管的零电流开关和所有二极管的零电压开关,而且主开关管的电流应力较低。此外,续流回路中仅有一个谐振电感和一个功率二极管,结构简单且具有较低的通态损耗。本文详细分析了基于该新型开关单元的Buck变换器的工作原理,并通过一台1000W、50kHz的原理样机验证了该零电流开关技术的可行性。

三相四线制二极管整流桥的动态平均值模型102-107

摘要:根据三相四线制发电机整流桥系统的等效电路,应用状态空间平均法推导了四线制二极管整流桥在连续导通模式下的动态平均值模型,给出了换相角的解析表达式。分别应用整流桥的开关模型在Matlab/Simulink软件环境中对平均值模型进行了仿真验证,并应用发电机三相四线制二极管整流桥负载系统对平均值模型进行了实验验证。仿真与实验结果表明,文中的平均值模型能够描述整流桥的主要稳态和瞬态特征,相应直流电压的误差较小,从而验证了模型的有效性。文中给出的平均值模型可以用于此类发电机(变压器)整流桥系统的建模、阻抗特性分析及小扰动下稳定性分析。

基于交流侧LC滤波的近正弦输入电流三相整流器108-113

摘要:基于交流侧LC滤波的三相整流器尽管由来已久,但对其原理和特性并没有深入、准确地研究,且缺乏有效的设计方法。根据交流侧电容充电完成时刻的不同,将该整流器分为小、中和大负载电流三种工作模式,详细阐述了其在小负载电流模式下的工作原理;基于拓扑演变论证了该整流器和典型近正弦三相整流器的关联性;此外,提出了一种实用的参数优化设计方案并探讨了该整流器的工作特性,实现了不同模式下输入电流近正弦且与输入电压同相的目的。最后通过三台小功率(250W)样机验证了分析的正确性和设计的可行性。

改进Z源逆变器的三次谐波注入控制策略114-119

摘要:改进Z源逆变器与传统Z源逆变器相比具有Z源网络电容电压低、有内在的抑制启动冲击的能力等优点。但基于简单升压控制的改进Z源逆变器存在功率器件电压应力大以及Z源网络电感电流纹波大的缺陷。本文将三次谐波注入调制策略应用于改进Z源逆变器,与简单升压控制相比,能有效减小功率器件电压应力和Z网络电感电流脉动。对这两种调制策略应用于改进Z源逆变的综合性能进行了对比分析。在理论研究的基础上,通过仿真和实验验证了三次谐波注入调制策略的优点。