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摘要:无线电能传输系统在给定工作频率下,发射和接收线圈间的互感、等效内阻以及负载阻抗是影响系统传输效率的主要因素。针对线圈设计过程中各参数之间的特性和相互约束关系,提出一种在给定工作频率、传输距离下的盘式谐振器的优化与设计方法。该方法综合考虑谐振频率、线圈半径、匝数等因素,以传输效率为优化目标,解决了特定条件下的具体谐振器设计问题。实验结果与解析、仿真结果具有较好的一致性,验证了该方法的正确性和有效性。
摘要:电磁超声换能器在工作中涉及到电场、磁场、力场和声场的相互耦合和转化,变量较多,尤其是在声场分析时更为复杂。本文采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器进行仿真,得到了电磁超声换能器换能过程中其电场、磁场、力场的分布规律和主要特征;在电磁场模型的基础上,通过电磁结构耦合建立了声场模型,分析了表面波在被测试件中的辐射声场分布、指向性等规律,仿真结果和理论分析相吻合。
摘要:光伏阵列的输出功率随着环境条件和负载改变而变化,为了充分利用光伏阵列的输出,需对其进行最大功率跟踪控制。本文用变论域模糊控制方法实现最大功率跟踪控制,该方法利用论域收缩因子,在保证响应快速性的前提下,提高了稳态跟踪精度。本文方法与扰动观察法和基本模糊控制方法进行了对比研究,结果表明本文方法能够获得更快的响应速度,更高的跟踪精度和更大的功率输出,更适合进行光伏阵列的最大功率跟踪控制。
摘要:为解决快变磁场中大电流和应变作用下,铌三锡(Nb,Sn)导体交流(AlternatingCurrent,AC)损耗的模拟实验分析问题,本文进行了瞬变电磁场中宽应变区间的AC损耗计算技术探索,构建应变作用下的临界电流数学模型,把复杂变化场中基于应变的临界电流密度运用到磁滞损耗功率计算,对耦合损耗功率计算中的导体特征参数考虑应变效应,获得CICC导体AC损耗功率计算技术。在激发等离子体的快速励磁以及等离子体放电和破灭等情况下,由模拟对比分析发现应变作用算法的AC损耗功率更接近工程实际值;对比应变作用算法损耗功率和经典算法损耗功率的相对误差计算,其误差的变化小于15%。
摘要:变压器油纸绝缘中的绝缘纸/板在长期运行中由于性能缺陷会劣化甚至击穿。为寻找应用于变压器的新型绝缘材料,选择JPPS(聚苯硫醚)和PTFE(聚四氟乙烯)两种聚合物材料,在实验室进行110℃和130℃加速电热老化试验,与绝缘纸对比,从红外光谱角度并结合扫描电镜和力学性能分析其老化特性。本文对三种聚合物材料的各个老化阶段的试品进行大量的红外光谱测试,发现如果材料老化后的红外光谱明显地叠加变压器油的特有吸收峰则可判断材料内部浸入了变压器油,也可通过新出现的吸收峰来推断材料老化后的生成物;根据测试结果比较了红外光谱与扫描电镜的不同,发现红外光谱与材料的机械性能有较好的相关性。这些研究有助于分析PPS和PTFE两种聚合物材料的老化特性,为判断这两种材料能否成为变压器的绝缘材料提供了依据。
摘要:在高电压外绝缘领域,静态接触角法是实验室内研究硅橡胶绝缘材料憎水性能的最常用方法,在清洁材料表面且憎水性能优异时,该方法的有效性得到认可。本文主要探讨染污高温硫化硅橡胶(HTV)表面憎水性能较弱时,静态接触角法在此阶段研究污层憎水性能的适用性。弱憎水性状态体现了硅橡胶中小分子链的迁移过程,对应着污层从完全亲水性状态向憎水性状态转变时的过渡环节。本文通过对比研究不同体积、不同种类液滴在试片污层表面形态变化过程,结合复合绝缘子的人工污秽试验,尝试将污闪电压与污层表面憎水性能建立联系。研究发现:当污层憎水性能不够强时,受污层粗糙度、弱憎水性沿污层表面不均匀分布特征以及静态接触角测量方式的影响,获取代表试片整体憎水性能的接触角值变得困难。对于弱憎水性表面,静态接触角法不适用于污层表面憎水特性研究。
摘要:10月6日,东南大学电气工程学院将隆重举行办学90周年纪念活动。当日,该院将召开纪念大会,并邀请国内外著名专家举办学术报告会,邀请部分校友举办校友论坛。
摘要:针对配电网灾后突发多处故障快速制定应急抢修方案的问题,建立了含分布式电源(DG)的配电网多小队抢修优化策略模型。模型中考虑派遣应急发电车为重要负荷供电,提高抢修效率。在协调控制配网控制中心、抢修小队、负荷以及DG的基础上,将多技术应用到配电网多故障抢修当中,构建了由控制中心、Ⅳ个抢修小队以及信息采集组成的多系统,快速得到应急抢修策略。系统考虑抢修现场突发新故障情况,通信正常时由控制中心根据全局信息修改网络拓扑,实时更新抢修策略;通信不利则由抢修小队按照各小队预计抢修时间修改网络拓扑,独立更新抢修策略,完成抢修任务,最终实现动态抢修。仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性。
摘要:电能质量评估通常以历史监测数据为分析基础,而规划阶段的电网运行数据难以获得,为定量评估含风电接入的电网规划方案的电能质量,在识别出风电功率波动是这类电网电能质量主要影响因素的基础上,提出了一种基于时.频域转换的频率质量评估方法和一种基于小干扰稳定理论的电压质量评估方法。通过建立系统频率动态模型,采用时.频域转换方法求解风电功率扰动下的频率波动状况。推导了基于小干扰理论的节点电压波动与风电功率扰动间的函数关系,实现了根据扰动源数据直接评估电网规划方案的电能质量。本文提出的方法一定程度上消除了电能质量状况只能基于历史运行数据进行评估的限制。为电能质量指标用于电网规划方案评价进行了有益的探索。
摘要:分布式能源的开发和应用日益广泛。本文采用了直流侧含有储能单元的交直流分布式电源(DG)统一模型,针对分布式电源大多具有间歇性、易波动的特点,利用直流侧储能单元平抑能量波动,以提高供电的稳定性和供电质量。储能单元通过两相交错并联Buck.Boost型双向DC/DC变换器接入直流母线,针对传统两相并联DC/DC电路易出现的电感电流纹波较大、两相间电流不均衡问题,提出了一种新的移相均流控制策略。最后搭建了5kW实验样机,通过实验验证了理论的正确性。
摘要:电气设备油中局放超声阵列定位是目前的研究热点,而高精度的局放超声阵列信号测向结果(波达方向估计)是准确定位的基础。首先简要介绍了相位匹配原理,并分析了基于该原理的局放超声阵列信号波达方向估计方法;然后针对不同阵列孔径和不同信噪比,仿真研究了该方法的波达方向估计精度,结果表明,在小阵列孔径(4×4排列)、低信噪比环境中,该方法的估计误差很小,明显优于相同环境下的多重信号分类(MUSIC)算法;最后搭建了实验平台,在信噪比约为20dB的环境中进行研究,多次实验的估计误差为3°左右,验证了该方法的正确性。
摘要:提出利用自适应前馈网络(ABP)拟合负荷动静比例β与区域联络线有功PL、无功QL、电压UL、频率fL、等值电源PG的关系,把经过训练后的ABP网络用于暂稳分析中辨识广义负荷动静比例的方法。该方法首先建立所研究区域电网的广义负荷等值模型,通过改变等值模型中负荷动静比例形成ABP网络的训练样本集,利用训练后的ABP网络在暂稳分析中辨识负荷动静比例。在CEPRI36节点系统和青山局部电网上的仿真结果表明,利用ABP网络辨识广义负荷动静比例,可以获得较好的暂态辨识结果,且具有较高精度。
摘要:针对脉冲电磁涡流激励下,金属铝板的声发射信号具有宽频率响应以及低频干扰严重的特性,使用小波包和快速傅里叶(FFT)方法研究了不同加载条件下来自不同试件信号的高低频能量特性,揭示了不同试件的信号特征,得到了缺陷的声发射信号以及噪声的强度特性。基于声发射理论,将有限元计算的形变和声发射信号进行了归一化处理,并依据凯瑟效应,建立了有限元分析和声发射信号之间的内在联系,为理论和实验研究电磁声发射技术提供了重要的理论和实验依据。
摘要:基于电容充放电特性,结合输入电压的间接前馈与输出电压反馈提出了一种新颖的滞环控制策略。该策略实现简单,无需误差放大器及其相应的补偿网络,最后以Buck变换器为例,分析了所提出控制策略的工作原理,并通过仿真和实验结果表明了该控制策略具有比传统脉冲宽度调制法更好的瞬态响应速度和稳态效果。
摘要:计算逆变器IGBT损耗及水冷系统的方法在实现过程中,综合考虑了门极驱动电阻、直流母线电压、温度和结温对IGBT损耗的影响,给出了SVPWM调制算法下逆变器IGBT及Diode的导通损耗、开关损耗、总损耗、温差及结温的计算方法,考虑到IGBT损耗与结温相互影响的特点,利用自定义热路模型,提出以环境温度为初始条件的循环迭代算法,最后给出了IGBT结温、壳温及散热器温度曲线。在此基础上,设计了一款中压变频调速系统用水冷散热系统,与实验值比较,两者吻合很好,肯定了解析法的精度,表明了该方法的正确性与可行性。
摘要:随着轨道交通在整个城市交通系统中的作用日益凸显,辅助逆变器的应用也越来越广。本文首先介绍辅助逆变器的几种常见结构,分析其各自优缺点。其次针对分裂电容式逆变器可能出现的中点电位偏移和不平衡负载问题,从本质上对其进行了探讨,提出了一种基于新型谐振控制器的解决方法并对这种控制器的特点和参数设计进行了详细分析。接着本文构建了基于S-Function的仿真模型,通过S.Function最大限度的模拟实际DSP系统的运算时序,验证控制策略的有效性。最后本文进行了中点电位偏移和不平衡负载实验,充分验证了新型谐振控制器在这两方面均具有优越的性能。
摘要:针对逆变器死区效应产生的扰动误差电压,提出一种简单有效的死区扰动电压观测器。该观测器借助于电机转子机械响应滞后于电磁响应的特性,在一个电流采样周期内转子位置保持不变,简化电机动态电压方程,建立同步旋转坐标系中电流△ied、△ieq的变化量与定子侧电动势变化量的关系,从而确定死区扰动补偿电压,实现对死区效应的校正。该补偿算法不需要检测电流方向,避免了相电流过零钳位造成的电流方向检测不准而引起的误差。仿真与实验结果表明,该观测器对永磁同步电机调速系统的死区补偿效果明显,转矩脉动小,电流波形畸变得到明显改善。
摘要:针对无工频变压器大功率多电平变流器级联H桥(CascadedH.Bridge,CHB)整流级的结构与特点,本文提出了一种使单位功率因数下运行的CHBR在安全工作区的优化工作点上工作的概念以及相应的新型调制策略。该新型调制策略不仅可以使负载突变后CHBR各级联H桥直流侧电容电压达到快速平衡,还可以使CHBR各级联H桥负载的不平衡程度达到最大限度地扩展。本文首先从理论上对于所提优化工作点的概念进行了讨论,然后分析了新型调制策略可以使CHBR各级联H桥直流侧电容电压达到最快平衡的基本原理,同时给出了在此优化工作点下,CHBR各级联H桥负载容许的不平衡程度最大值的定量描述。之后进一步详细讨论了利用CHBR交流侧输出电压与输入电流的极性关系,通过二维调制区域中两条不同的调制轨迹的相互配合,实现新型调制策略的具体方法,最后通过搭建的试验平台验证了该调制方法的正确性和优越性。