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电工技术学报 2010年第03期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论

开放式MRI永磁型主磁体的匀场方法1-5

摘要：以开放式永磁型MRI（magnetic resonance imaging）主磁体为研究对象,将人工的匀场过程与整数线性规划理论相结合,提出了基于中心磁场参照的匀场方法。建立无源匀场数学模型,并采用Lingo软件进行求解,引入数值分析方法计算小磁片阵列的影响值。数值分析及现场匀场实验均验证了该匀场方法可将成像区磁场的均匀度提高近50%。

并行计算合成绝缘子串电压分布及金具表面电场强度6-13

摘要：实际工程应用中的大规模电磁场数值计算需要借助于并行计算。本文首先介绍了适合并行计算的非重叠型区域分解法。基于非重叠型区域分解法的有限元并行计算在单元分析和线性方程组的形成及求解上都是并行的,在传统的只对线性方程组实行并行求解的方法的基础上进一步提高了并行度。为了更精确地对500kV高压输电线路合成绝缘子串上的电位分布以及金具表面电场强度进行计算,建立三维有限元模型,并对该模型分别划分为2～6个分区在本研究室构建的机群环境下实行并行求解。结果表明并行计算能够有效地提高电磁分析的计算效率,计算数据可作为优化屏蔽环位置,以及确定并降低绝缘子端部电场强度的依据。

电力变压器全斜接缝叠片铁心工作条件下的磁性能模拟14-19

摘要：在标准条件下,通过测量得到的电力变压器叠片铁心材料的磁性能数据,不能完全反应实际工作状态下材料的真实电磁性能。本文建立了两个产品级的叠片铁心模型模拟电力变压器铁心的实际工作状态,两铁心采用相同的材料和接缝型式,具有相同的截面面积,但柱轭的长度不同,采用双铁心方法获取电力变压器叠片铁心工作条件下的综合磁性能。得到了包括有效磁路长度,磁化曲线,损耗曲线以及铁心接缝区和柱轭区的励磁伏安等磁性能数据,有助于提高电力变压器产品的电磁分析和优化设计。

我国供用电频率50Hz的起源20-26

摘要：在电力工业的发展初期,世界上存在许多种供电频率;旧中国的汽轮发电机组全部来自外国,因此有多种供电频率。1928年,中国民族资本企业上海亚浦耳公司建议国民政府把50Hz作为中国供用电的标准频率。1930年9月,国民政府建设委员会鉴于当时中国发电厂中半数以上的供电频率是50Hz,把世界多数国家采用的50Hz作为中国的供用电标准频率,制定了＂电气事业电压周率标准规则＂,这是中国第一个供用电电压频率标准。中华人民共和国成立后至今,中央政府电业主管机关也都将供用电标准频率规定为50Hz。从目前技术条件出发,如果能够重新选取一次电力系统供用电标准频率,频率最优值可能是几百赫兹。

电工技术学报杂志电机与电器

定子无铁心飞轮电机绕组涡流损耗分析27-32

摘要：定子无铁心飞轮电机的绕组完全暴露于变化的磁场中,高速运行时绕组导体产生的涡流损耗很大,严重影响电机效率。本文推导了圆形导体在变化磁场中的涡流损耗模型,进而建立了飞轮电机绕组涡流损耗的计算模型。涡流损耗模型由两部分组成,一部分是由径向磁场产生的损耗,另一部分是由切向磁场产生的损耗,径向磁场和切向磁场可以通过求解电机静磁场或有限元仿真计算得到。文章结合有限元仿真计算得到的磁场对绕组的涡流损耗进行了估算,并对飞轮电机样机进行实验,实验结果证明了相关理论的正确性。

开关磁阻电机两相励磁条件下互感的实验研究33-39

摘要：通过引入互感的方法,表征开关磁阻电机相邻两相同时励磁条件下的每相磁链与单相励磁条件下每相磁链的差别,建立了互感的计算模型,采用实验的方法测取了样机的自感特性和互感特性,分析了互感随转子位置和相电流的变化规律。理论分析了两相励磁条件下互感对输出转矩的影响,并通过实验进行了验证。推导了计入互感时的相电压平衡方程和转矩建模方法,在此基础上完成了调速系统的建模和仿真。研究表明：偶数相开关磁阻电机存在电磁不对称励磁相,长磁路励磁相的负互感使输出转矩有所减小,一个导电周期内转矩波形不规则,转矩脉动有所增加,本文可为开关磁阻电机的准确建模及高性能控制提供理论依据。

用于心脏起搏器的经皮能量传输系统48-53

摘要：针对心脏起搏器传统供能方式带来的弊端,研制了基于无线方式的经皮能量传输系统。在利用计算机仿真确定该系统工作频率的基础上,提出了该系统核心部分（经皮变压器）的数学模型并用实验加以验证。采用电容补偿手段使系统二次侧电路的输出电压满足心脏起搏器充电芯片的电压要求,利用与人体磁介质参数接近的猪皮进行了完整充电实验并绘制了充电曲线,从而证实了该系统的可行性。

电子电力变压器储能系统及其最优控制54-60

摘要：为了使电子电力变压器具备跨越瞬时电压中断的能力,提高供电可靠性,对应用于电子电力变压器的储能系统进行了研究。所提储能系统由一个超级电容储能单元和一个双向直流变换器组成,储能单元通过直流变换器和电子电力变压器相连。为了提高储能系统中直流变换器的控制性能,提出了一种基于线性二次型调节的优化控制策略。最后,所提系统在基于DSPTMS320F2812所构建的实验系统下进行了实验验证。实验结果证明了基于超级电容储能的电子电力变压器具备跨越瞬时电压中断的能力和所提优化控制策略的有效性。

双断点断路器开断过程燃弧能量的不平衡问题61-65

摘要：通过对开断电弧运动过程观察,发现在双断点塑壳断路器开断过程中,两个断口之间存在电弧能量的不平衡,不利于断路器综合性能的提高。进一步的分析实验认为,电弧背后击穿是引起电弧能量不平衡的主要原因,通过适当的设计抑制背后击穿,可以使断口间能量有效趋于平衡。

电工技术学报杂志电力电子

采样延迟和误差对三电平PWM整流直接功率控制性能的影响及其抑制方法66-72

摘要：在电力电子变换装置应用场合,采样延迟和误差有时会成为限制控制性能的主要因素。为了研究和解决这一问题,基于采用直接功率控制（DPC）的三电平脉宽调制（PWM）整流器,详细分析了采样延迟和误差对DPC控制性能的影响及其原因,根据采样环节不同物理量性质及其载体特点,从硬件和软件角度提出了减小采样延迟、抑制采样误差、提高直接功率控制性能的方法。实验结果表明,改进后系统的稳态性能大幅度提高,验证了方法的正确性和可行性。

基于α-β静止坐标系的PWM整流器双单输入单输出模型（英文）73-80

摘要：系统分析了PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的双单输入单输出模型,在两相静止坐标系中将PWM整流器简化为两个与传统单相升压变换器类似的电路结构。根据空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换时的控制策略。根据输入/输出能量平衡原则,对系统设计所需的参数条件进行了分析和实验验证。该模型大大简化了对PWM整流器的分析,并且易于数字实现。实验结果表明,系统能够实现单位功率因数控制,有效地抑制注入电网的谐波,使交流输入电流为正弦波,并且系统具有良好的动态响应。

电工技术学报杂志信息与动态

《电气制造》变压器专刊征稿启事80-80

摘要：作为《电气制造》重要栏目之一——电力变压器专栏,是以变压器产品的优化设计、制造经验、检验检测、安全认证及市场透视等为主体内容,报道国内外先进的制造理念和管理思想,为国内外变压器制造业的工程师搭建一个沟通平台，提供产品采购平台、前沿的技术发展动向及完整的解决方案。《电气制造》编辑部欢迎大家积极投稿，并特向研究院所、高等院校和企业专家及技术人员征集稿件。

电工技术学报杂志电力电子

一种辅助电流可控的移相全桥零电压开关PWM变换器81-88

摘要：提出了一种辅助电流可控的移相全桥零电压开关（Zero-Voltage-Switching,ZVS）PWM变换器,它在传统全桥变换器的基础上加入了由电感和开关管构成的辅助网络,从而可以在宽电压输入和全负载范围内实现一次侧开关管的ZVS。和传统的ZVS技术相比,该变换器实现滞后桥臂ZVS的辅助能量是受负载电流控制的：辅助电感的电流值随着负载电流值的变化而变化,使得变换器在全负载范围内不但实现了滞后桥臂ZVS,还明显减小了辅助网络的导通损耗,优化了电路效率。本文阐述了电路的工作原理,详细地讨论了辅助网络的参数设计,并通过一台1kW/54V,100kHz的样机进行了实验验证。

基于等面积法的多电平逆变器SPWM方法89-96

摘要：从脉宽调制的基本原理——冲量定理出发,针对1/4周期对称波形,根据分区内PWM波形与参考信号波形的重心相对位置,选三种典型多电平PWM方案,以五电平逆变器为例,研究并发现了在较低开关频率下输出电压谐波含量与基波控制精度随1/4周期内每个分区中PWM波重心位置的变化规律,以此为依据,提出了基于等面积法的数字化PWM控制的最优算法,可以同时实现高基波控制精度和低波形畸变系数。该PWM方法不受拓扑结构和电平数的约束,适用于所有的多电平逆变器,并且具有计算简单、易于编程和实现等优点,特别适用于对快速性、灵活性和输出波形质量有较高要求的应用场合。以五电平逆变器为例,对多电平逆变器的新型PWM方法进行了仿真和实验研究,结果证明了该PWM方法的有效性和实用性。

基于瞬时电感电流控制的无线并联逆变系统97-101

摘要：常规逆变电源并联系统含有控制联络线,组网不便,干扰严重。本文设计了一种数字化无线并联控制系统,针对逆变电源输出阻抗中阻性分量对系统功率特性的影响,采用基于电感电流反馈的逆变电压瞬时双闭环控制对系统输出阻抗特性加以改善,从而保证了功率下垂理论的正确应用。研制的两台DSP控制1kW逆变电源样机,成功地实现了无线并联运行。

并网逆变器LCL接口直接输出电流控制建模及稳定性分析102-109

摘要：并网逆变器LCL接口直接输出电流控制存在不稳定的现象。为了揭示其本质,建立了系统线性控制模型,推导出系统特征方程,根据Routh-Hurwitz稳定判据得出重要结论：并网逆变器LCL接口直接输出电流无论采用P、PI还是PID控制,系统均不稳定。该问题简单直接的解决方案是在LCL上串联电阻,以增大相角裕度,提高系统稳定性。本文在系统线性模型的基础上,针对电阻三种可能的串联位置,深入分析了电阻大小、调节器参数以及稳定裕度之间的内在联系并得出精确量化的结论,最后探讨了系统非线性因素如开关动作和过调制饱和等对结论有效性的影响。

三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究110-116

摘要：在满足相同的高频滤波效果的情况下,LCL滤波器所需的总电感值比L滤波器小,因此更适于在大功率、开关频率较低的电流源控制型并网设备上应用。然而针对该类型滤波器的参数设计不仅关系到开关频率处纹波抑制效果,同时也会影响并网电流控制器的性能。本文首先建立LCL滤波器在并网模式下的谐波模型,其次研究滤波器各参数变化与纹波抑制和谐振频率之间的变化关系,在此基础上提出在尽量节约总的电感磁心材料的前提下,设计出滤波效果最优的LCL滤波器的参数值,同时还需要保证LCL滤波器的谐振频率不能太小,以免成为制约电流控制器设计时的因素。最后通过三相并网逆变器的实验装置给出LCL滤波器设计方案的实验效果。

电工技术学报杂志信息与动态

《电气制造》风电设备专刊征稿启事116-116

摘要：《电气制造》杂志是国家正式出版物,由机械工业信息研究院（即机械工业出版社）主办,国内外正式公开出版发行的科技期刊。杂志以＂关注制造过程,传播制造技术＂为宗旨,全面关注电气制造业的市场动态、设计研发、生产制造、检验检测、安全认证等方面的实用技术和成功经验。