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 2013年第06期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论
平板导体脉冲涡流场时域解与测厚特征量的提取1-8

摘要:本文求解了脉冲电流下降沿激励下平板导体涡流场时域模型,给出一种可测量板厚的信号特征量提取方法。利用拉普拉斯变换和有限汉克尔变换求解得到了截断涡流场模型在复频域中级数形式的场量表达式。利用留数定理求解拉普拉斯反变换,并利用电流对时间的导数与模型阶跃响应作卷积求解电流下降沿涡流场时域模型。给出了导体内涡流密度随时间的变化规律及其与感应电压之间的关系,并以有限厚平板导体与半无限大导体之间的感应电压差峰值时间作为特征量测量板厚。实验验证了解析式和测厚特征量的可靠性。

高维多目标电磁场逆问题计算的改进多重单目标Pareto采样算法9-15

摘要:电气工程中的优化设计(电磁场逆)问题一般为多极值点的非线性全局优化问题。当需要考虑不同性能指标时,又必须同时给出多个非控解以供决策。这进一步加剧了问题的复杂度。虽然进化算法在多目标优化设计中获得了广泛应用,但对于目标函数超过三维的高维多目标优化问题,目前基于非控关系的多目标进化算法很难获得满意的优化结果。为此,人们提出了高维多目标优化的多重单目标Pareto采样(MSOPS)算法。该算法具有结构简单,计算复杂度低等优点。然而,研究表明,MSOPS算法收敛速度慢,优化结果往往缺乏多样性。为此,本文对MSOPS算法进行了改进研究,提出了目标矢量的拥挤操作以增加解的多样性,借助非均匀的目标矢量更新以及附加外部档案等改进措施对搜索区域进行有效地搜索,加快算法收敛。直线阵列和Yagi-Uda天线阵的实例分析、计算证明了本文算法的优越性和可靠性。

道路环境下质子交换膜燃料电池系统性能衰退统计研究16-20

摘要:基于远程监控系统,对示范运营的燃料电池系统汽车,在实际道路运行条件下的输出状态参数进行记录和分析,对燃料电池系统的性能衰退做出统计意义上的估计。首先介绍了基于远程监控系统的数据采集方案;然后基于经验公式,给出了燃料电池一元非线性回归模型,并估计出了分段时间内的稳态极化特性曲线,对拟合优度进行了检验,最后给出了燃料电池电压衰退率的计算方法,分析了燃料电池系统中实际运行中的性能衰退变化规律。

改进的基于TEAM21模型杂散损耗测量和验证方法21-27

摘要:利用漏磁通补偿法改进了TEAM(testing electromagnetic analysis methods)基准问题21(TEAM Problem 21)杂散损耗测量模型的结构及其新结构的实验方案,提出了一种在强漏磁场作用下,导磁钢板和屏蔽组合结构的杂散损耗测量方法。比较了两种不同磁屏蔽结构在强漏磁场作用下磁屏蔽表面磁通密度分布情况以及在这两种情况下导磁钢板和磁屏蔽组合结构的杂散损耗。考虑硅钢片表面绝缘膜对磁场分布情况的影响以及硅钢片内部的涡流,在有限元分析中,对立式磁屏蔽结构作均匀化处理,板式磁屏蔽分片处理,对在强漏磁场作用下,磁屏蔽内部的磁场分布情况进行了精细模拟。

电磁声发射-电磁超声的复合检测原理及激励线圈设计28-33

摘要:在工作环境恶劣的铝合金板表面,容易由微细裂纹和疲劳损伤引起脆性断裂或者疲劳断裂,进而引发灾难性事故。提出融合电磁声发射(EMAE)和电磁超声(EMAT)的复合无损检测方法,该复合方法在不需要增加额外激励电路和线圈的条件下可对表面与近表面的微细裂纹进行检测,弥补了在关键部位单一检测不充分、不可靠。设计了复合检测激励线圈,并利用有限元方法进行了仿真。仿真的结果表明线圈可以满足预期要求。

基于旋转电磁效应的海水淡化器原理结构和压强场的分析34-39

摘要:基于旋转电磁效应,提出了旋转电磁离心式海水淡化器,该淡化器综合利用了旋转电磁效应和旋转离心力,即利用磁和热处理海水,高速旋转产生的离心力趋使海水通过物理膜,实现抑垢、缓蚀、延长膜使用寿命和降低能耗的目的。介绍了原理结构和工作机理,通过理论推导和数值模拟重点研究了淡化器的压强场,给出了压强分布特性,并把理论计算值和数值模拟值进行了对比。研究表明旋转电磁离心式海水淡化器的可行性,其完全充分地利用了电磁能、热能和机械能,还表明淡化器中存在压强场,并能为海水通过物理膜提供所需的压强,实现了能量的合理利用,表现出良好的节能效果,具有广阔的应用前景。

基于槽口优化的电动汽车用大功率无刷直流电机齿槽转矩削弱方法40-45

摘要:电动汽车用大功率无刷直流电机由于存在齿槽转矩使整车的性能受到严重影响,本文在不破坏梯形波反电动势(back-EMF)的目标下,利用响应面法(RSM)优化定子槽口偏移角度和槽口宽度抑制大功率无刷直流电机的齿槽转矩,从而提高电动汽车的性能。本文以一台30kW、4极12槽的电动汽车用无刷直流电机作为研究对象,采用试验设计(DOE)方法得到齿槽转矩与定子槽口偏移角度、槽口宽度两个因素之间的数学模型,从而计算出使齿槽转矩最小的槽口偏移角度和槽口宽度最优解组合,最后通过有限元法(FEM)验证了所得结果的正确性。实验结果表明,无刷直流电机的齿槽转矩被有效减小了87.6%,并且反电动势波形仍为平顶宽度不小于120°的梯形波。

电工技术学报杂志电机电器
基于旋转柔度的汽车发电机安装系统对其噪声的影响分析46-51

摘要:考虑汽车发电机的实际安装结构,运用旋转柔度和统计能量法的基本理论,建立了汽车发电机安装结构的旋转柔度模型。推导了汽车发电机中电磁噪声辐射能量在其各个构件中的传播与耦合,由此明确了汽车发电机安装结构对其电磁噪声辐射的影响机制。基于所建旋转柔度模型,对现有汽车发电机的安装结构进行优化配置。试验测得优化配置后所得样机与常规安装结构样机的噪声性能,结果表明优化配置安装结构后所得样机噪声性能有明显改善。本文明确安装结构对爪极电机电磁噪声辐射的影响机理,从而为应用基本理论方法优化配置安装结构获得低噪声的爪极汽车发电机提供可能。

无刷直流电机反电动势估计方法52-58

摘要:永磁无刷直流电机具有高功率密度、高转矩/电流比和控制简单等优势,在工业上得到了广泛应用。然而,无刷直流电机传统用的反电动势检测方法估计电机位置,其硬件电路比较复杂,实时性比较差,限制了无刷直流电机的应用。本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波方法的无刷直流电机反电动势检测改良方法,通过在无刷直流电机数学模型基础上的推导,将定子电流和反电动势电压作为状态变量,建立了扩展卡尔曼滤波器的模型。该方法不需要任何额外检测电路,具有实现稳态和瞬态准确换向,能对电机转速进行精确控制。实验结果表明该方法有效、可行。

超声波电机黄金分割自适应转速控制59-65

摘要:针对超声波电机的明显非线性特征,研究适当的转速自适应控制策略。建立能够较好表述超声波电机控制特性的三阶特征模型。基于该模型,以电机驱动电压频率为控制量,设计黄金分割自适应转速控制器。根据对实验结果的分析,给出逻辑积分控制律、微分控制律等方法以进一步改善转速控制性能。实验表明了所提控制方法的有效性。

基于电磁斥力型开断器的限流熔断器设计与实验66-72

摘要:快速限流熔断器是目前商用化最广泛的限流保护技术之一,然而现有快速限流熔断器中的开断器大都采用炸药爆炸产生的冲击力进行驱动使其分断,炸药在实际应用中存在易分解、不耐高温、安全性低、价格昂贵等缺陷。本文针对炸药型开断器存在的问题,在已研制出的限流熔断器基础上对其开断器进行了改进设计,提出了一种基于电磁斥力型开断器的新型限流熔断器方案,其特点是采用了电磁斥力技术代替炸药来实现开断器的快速分断。开展了额定320V/3kA直流限流熔断器样机的设计及分析,进行了电磁斥力型开断器的分断测速实验和温升实验。实验表明电磁斥力型开断器可以达到与原炸药型开断器相近的工作性能,最后通过限流熔断器样机分断预期25kA短路电流实验证明了新方案的可行性及有效性。

二维涡流磁场等效电路的矩阵分析方法73-80

摘要:基于矩阵分析思想,利用系统回路法和节点法分别推导了包含有多匝线圈和实心导体的二维涡流磁场的精确等效电路模型,推导了考虑涡流效应等效电路的阻抗计算公式,以及场路耦合问题中总损耗的计算公式,在等效电路模型中,具有涡流效应的实心导体用支路电路代替,最后将提出的方法应用于实际变压器的计算。

低压断路器振动特性分析与合闸同期性研究81-85

摘要:针对低压断路器的机械特性,采用小波分解法对其振动信号进行分析。根据电动操作机构及低压断路器合闸动作的时序关系,以驱动电机电流信号作为时间标识,有效地提取了合闸振动信号。提出小波包能量谱分析低压断路器合闸同期性研究,在小波包对振动合闸信号细节分解基础上,采用小波包重构提取合闸振动主频带信号特征,由此构造合闸同期性状态特征矢量,并应用BP神经网络建立三相合闸不同期故障的识别模型。在断路器基座横梁安装单个加速度传感器,实验模拟了DW15—1600低压断路器的四种同期性状态振动信号,仿真结果表明,本文提出的振动信号小波包能量谱与神经网络相结合的方法,可有效地分析低压断路器合闸同期性。

弓网系统滑动电接触最优压力载荷的确定86-92

摘要:弓网系统中,接触压力的大小直接影响列车的受流稳定性和滑板、接触网导线的使用寿命。本文通过浸金属碳滑板与铜导线的对磨实验,分析了不同载流、速度以及变化压力情况下的滑板受流和磨损情况,通过数据拟合建立电流相对稳定系数、磨损率与电流、速度和压力的预测模型,由于磨损率与电流相对稳定系数存在彼此冲突的矛盾关系,因此应用设计的多目标粒子群算法求解电流相对稳定系数和磨损率的Pareto最优前沿解,最后通过基于信噪比的多目标决策方法确定基于电流稳定性相对最好、磨损率相对最小情况下的最优压力载荷,为电力机车的实际运行调整压力载荷提供理论基础。

基于磁悬浮小车系统的自适应模糊滑模-PID混合控制方案93-100

摘要:首先利用小车悬浮动能及拉格朗日方程建立了其数学模型。针对磁悬浮小车非线性、时变性的控制问题,提出了一种变论域自适应模糊滑模-PID混合控制策略。由模糊伸缩因子和滑模条件出发,根据李雅普诺夫稳定条件,导出该控制策略的自适应律;为了消除滑模抖振现象以及使模糊滑模控制与PID控制平滑过渡,特设计了监督控制器。最后进行了仿真和试验分析,结果证明了控制策略的有效性。

地铁牵引变流器-电机系统稳定性控制101-107

摘要:牵引变流器-电机系统是地铁车辆传动的主要组成部分,供网电压波动、直流侧滤波电感与支撑电容参数受限选取以及牵引变流器控制策略所产生的负阻抗特性都会引起系统直流侧电压和电流的持续振荡,继而造成电机输出转矩脉动,降低系统稳定性。本文通过建立异步电机形等效电路以及转子磁场定向矢量控制近似线性化模型,推导出牵引变流器的输入导纳方程,进而阐释了车辆运行过程中滤波器-牵引变流器-电机系统的振荡机理,并在此基础上提出了一种通过在线修正电机定子电流转矩分量给定值以调整牵引变流器输入导纳的新型稳定性控制器,模型仿真和实验结果验证了所述理论的正确性和有效性。

换流变压器铁心饱和型不稳定性预测108-113

摘要:换流器交流侧二次谐波分量和直流侧基频分量通过交直流系统间的相互作用,会导致高压直流输电系统出现谐波不稳定现象,换流变压器的铁心饱和会进一步加剧这种不稳定。本文研究了换流变压器铁心饱和不稳定产生的机理,分析了系统交直流侧的频率阻抗特性,建立了铁心饱和型谐波不稳定等效电路,通过谐波传递矩阵推导出饱和稳定判定因子,提出预测铁心饱和不稳定现象的方法。最后在电力系统电磁暂态计算软件PSCAD/EMTDC中建立仿真回路验证了该方法的正确性。

电工技术学报杂志电力电子
三相四线PWM整流器的一种新型零静差控制策略研究114-119

摘要:针对400Hz三相四线PWM整流器的特点,应用新型的虚拟正交变换方法设计了一种新型的控制策略,以实现输入电流零静差控制和各相独立控制。本文重点分析了该控制器的数学模型和系统控制框图,并通过调节PWM调制波的直流偏置来实现输出串联电容的均压控制;同时,通过对传统的SPWM技术加以改进,从而减小中线电流的纹波;最后,通过仿真和实验验证了该控制策略的可行性。该控制策略具有设计简单、易模块化的特点。