电工技术学报杂志社
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电工技术学报杂志

《电工技术学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1986年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:电机电器、电力系统、电工理论、自动控制等。
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电工技术学会
  • 国际刊号:1000-6753
  • 国内刊号:11-2188/TM
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:6-117
  • 创刊时间:1986
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.2
  • 综合影响因子:2.919
相关期刊
服务介绍

电工技术学报 2016年第02期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论

磁共振式无线电能传输系统应用的电磁环境安全性研究及综述

摘要:随着磁共振式无线电能传输技术的研究与推广应用,基于该技术系统工作时电磁环境安全性的研究极为重要。首先阐述了磁共振式无线电能传输技术的发展历史和应用情况,在此基础上介绍了电磁环境对生物体影响的研究概况。通过比较国际上的电磁辐射暴露限值导则和国内相关的主要标准,综述了磁共振式无线电能传输系统电磁环境的研究现状,具体包括:目前主要的磁共振式无线电能传输技术的系统结构;电磁场研究中参考的人体解剖模型;电磁场分布的数值计算和仿真方法。最后进一步具体分析了磁共振式无线电能传输系统电磁环境研究中亟待解决的问题和未来的发展趋势。
1-12

一种小尺寸磁谐振耦合无线能量传输系统的实验研究

摘要:随着科技的进步,越来越多的小型家用电器、体内植入器件等电子设备得到广泛应用。但能量供应问题制约了设备的发展,尤其是体内植入器件,电池的续航问题未得到有效的解决。磁耦合谐振无线能量传输技术作为一种新的无线能量传输方式,能够实现中距离传输电能,可解决上述问题。本文应用Ansoff软件对磁耦合谐振系统工作时的电场分布进行仿真分析,同时将系统放置于空气、模拟人体组织液、新鲜猪肉中进行实验,对系统传输效率进行实验研究。实验表明系统可以在上述环境中满足体内植入器件等用电设备的供电需求,能有效解决植入器件的能量续航问题,具有广阔的应用前景。
13-17

磁耦合谐振式无线电能传输系统最大功率效率点分析与实验验证

摘要:针对在磁耦合谐振式无线电能传输系统中频率偏移是否会对负载接收电能的最大功率和效率点产生影响的问题,综合考虑线圈谐振频率、耦合因数、电源和线圈内阻,利用互感耦合理论对电能传输系统进行建模分析,给出系统传输功率和效率的计算方法,得出了过耦合范围内随着频率分裂最大功率点和最大效率点的不一致性的结果。最后设计了基于磁耦合谐振技术的无线电能传输装置,实验结果与理论分析具有较好的一致性,证明了理论分析的正确性,也为进一步研究频率跟踪及其优化控制提供了有益的参考。
18-24

基于非位移检测的串联同步开关电感电路

摘要:在能量收集领域,传统的同步开关电感(SSHI)技术需要检测压电片的位移,无法应用于磁电层合材料能量收集器。针对这一问题,在考虑损耗项的磁电层合材料电气模型的基础上,依据振动同相原理和压电电压方程,提出一种利用辅助电极的开路电压信号来确定主电极等效电流源的过零时刻的方法,以电压检测代替传统的位移检测,实现了串联SSHI技术。实验结果表明,与相同条件下的标准能量收集电路(SEH)相比,最大收集功率提高了60%以上。
25-30

平行轴圆柱线圈互感计算的新方法

摘要:运用倒数距离在圆柱坐标中的一种解耦展开公式,提出了以变形Bessel函数和变形Struve函数表示的平行轴圆柱线圈互感的新表达式。随后进一步对所得表达式进行了渐近展开以利于数值计算。数值计算表明,变形Bessel函数和变形Struve函数的单调性有利于提高平行轴圆柱线圈的互感计算效率,尤其对于径向较厚的扁线圈或圆盘线圈。相对于同样准确度的计算结果,提出的方法较已有的方法快1~2个数量级,而这些已有方法采用的是振荡的Bessel和Struve函数。最后,对于共面圆环提出了一种以Gauss超几何函数表达的闭式解,该解的正确性亦由数值计算确认。
31-37
电工技术学报杂志电机与电器

基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统

摘要:提出了一种基于定子双绕组异步发电机(DSWIG)的交直流混合发电系统。该发电系统能同时输出稳定的变速、变频交流电和高压直流电。系统采取标量型瞬时转差频率控制策略。实验采用一台18kW的双绕组发电机验证了该发电方案的可行性。实验结果显示,该交直流混合发电系统能够在1:3的宽转速范围内稳定恒功率运行,且具有优秀的动、静态品质。例如,交流输出电压在突加、突卸100%额定负载时,恢复时间小于10ms,大大低于美军标70ms的规定。初步研究成果表明,基于定子双绕组异步发电机的交直流混合发电系统能够为机载、车载等独立电源场合提供有竞争力的解决方案。
38-46

以电流矢量为目标的永磁同步电机定子电流动态预测

摘要:提出一种以电流矢量为目标的永磁同步电机(PMSM)定子电流动态预测方法。通过研究α静止坐标系下PMSM定子电流矢量动态响应,得出电流矢量变化的三个作用分量,并在离散周期上,利用泰勒级数对每个分量截断近似,进而得到PMSM定子电流矢量的动态预测方法。对方法中各个分量的近似误差进行了分析,同时为参数选择和应用条件提供了理论依据。最后,利用实验验证了预测方法的准确性。
47-55

不同绕组型式双 移30°六相永磁同步电机建模与谐波电流优化控制

摘要:基于空间矢量解耦方法,建立绕组正弦和非正弦分布的双 移30°六相永磁同步电机旋转坐标系下数学模型;为了减小谐波子空间电流,研究了谐波电流闭环控制和谐波电压开环控制两种控制方法,得出两种控制方式下相电流FFT分析结果。仿真和实验结果表明:谐波电流闭环控制方式对绕组正弦和非正弦两种电机具有更好的电流谐波控制效果,可以减小系统损耗,该方法更适合于双 移30°六相永磁同步电机的控制。
56-63

高压SF6断路器湍动冷气流混沌性行为

摘要:对喷口区域跨音速、可压缩气流在变边界流路的湍动气流运动行为的调控目的是提高气吹效率,实现SF6断路器在开断进程中绝缘与灭弧介质的快速恢复。由于喷口气流运动并非单纯层流,呈现层流与湍流并存的特点,且湍动过程中存在连续变化的涡旋态,导致气流运动的不确定性。对冷气流湍动产生机制的发展变化研究,找寻湍流内在特性是研究高压SF6断路器短路大电流开断对吹弧气流调控的基础。以550kV单断口高压SF6断路器为研究对象,采用有限体积方法对湍动冷气流进行数值仿真模拟,运用混沌理论对开断过程中的湍流特征量进行定量分析,并采用C-C方法和Wolf算法求取最大Lyapunov指数(LEmax),分析在开断过程中湍动冷气流的混沌性行为。
64-69

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

摘要:电弧故障是引起电气火灾的重要原因之一。针对串联电弧故障随机性、多样性和隐蔽性等带来的诊断难题,为提高故障诊断率,设计了一种新的串联电弧故障诊断方法。借助高频电流传感器和高速数据采集系统采集串联电弧故障电流,通过分形维数定量衡量高频电流信号的混沌特性,以便提取串联电弧故障的特征信息,以盒维数和关联维数构造串联电弧故障的特征向量,采用最小二乘支持向量机对电流信号的特征向量进行分类,实现了线路正常与串联电弧故障状态的正确区分。运用所建立的实验平台验证了整个诊断方法的有效性,实验结果表明,串联电弧故障诊断率达到98%以上,所设计的诊断方法具有良好的泛化能力。
70-77
电工技术学报杂志电力电子

基于LC吸收电路的耦合电感倍压单元高升压增益Boost变换器

摘要:提出一种基于LC吸收单元的耦合电感倍压单元高增益Boost变换器。在Boost变换器中引入祸合电感倍压单元,通过调节耦合电感变比,可实现Boost变换器的高升压增益特性。同时,引入LC吸收电路网络,回收了漏感能量,抑制了开关管两端的电压尖峰,从而可通过选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET,以降低变换器成本和开关管的导通损耗,提高变换器的效率。提出的变换器消除了耦合电感的二次侧漏感与输出二极管寄生电容带来的二极管电压尖峰振荡问题,从而减小了二极管的电压应力,进一步改善了变换器的效率。此外,采用LC吸收电路的高增益变换器具有输入电流连续、易实现高升压增益特性的优点,适用于新能源发电领域。详细分析了该变换器的工作原理及工作特性,给出了关键参数的设计原则。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。
78-85

基于模型的Buck-Boost变换器协同无源控制

摘要:为了改善Buck-Boost变换器的动态性能和静态性能,基于无源控制实现变换器电感电流期望值的实时观测,再与协同控制相结合得出控制律,提出了协同无源控制的Buck—Boost变换器实现其高性能控制并使之兼具强鲁棒性。为了简化控制器结构,选取协同控制宏变量时未引入积分环节,易于实时实现。最后,采用基于模型设计的开发流程和自动代码生成技术,开发协同无源控制的Buck-Boost变换器样机,通过系统的仿真研究和样机的实验测试,验证该变换器的动态和静态控制性能。
86-91

优化负载变换器输入阻抗的输入电流内环控制方法

摘要:为提高级联系统的稳定性,应尽量减小源变换器输出和负载变换器输入阻抗的交集区。一方面,尽量减小源变换器的输出阻抗;另一方面,尽量增大负载变换器的输入阻抗。基于DC-DC变换器的一般性小信号模型,提出以平均输入电流环为内环、输出电压环为外环的双环控制方法,分析在这种控制方式下影响变换器输入阻抗的因素,并给出改变内环电流采样系数前后变换器输入阻抗的量化计算过程。分析表明,当电流内环的截止频率大于电压外环截止频率时,增大电流采样系数,能够提高电流内环环路增益,有效增大负载变换器的输入阻抗。从而在级联系统中,能够有效减小负载变换器的输入阻抗与源变换器输出阻抗的交集,提高级联系统的稳定性。通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。
92-101

不对称调制下双级矩阵变换器的谐波分析

摘要:将双级矩阵变换器应用于360~800Hz航空变速恒频发电系统中,较高的输入频率是对变换器控制性能的重大挑战。仿真和实验表明,采用传统的不对称双空间矢量调制方法虽然具有控制简单、开关损耗低等优点,但在高频输入时,输出电压和输入电流将出现低频谐波和畸变。通过简化的Buck电路模型,引入脉冲重心的概念,推导了脉冲重心偏移对实际输出电压的影响规律。基于此,分析了双级矩阵变换器的谐波分布规律,发现不对称调制在输出电压中引起频率为3nωin±(3m±1)ω0的低频谐波,而在输入电流中引起3n±1次谐波。仿真和实验验证了结论的正确性,为进一步提高双级矩阵变换器性能提供了理论依据。
102-111

基于P-V下垂系数修正的并联逆变器输出功率成比例分配实现

摘要:为了确保并联逆变器在连接线路阻抗存在明显差异的情况下,仍然能按其额定输出容量成比例地输出功率,详细分析了功率分配不成比例的根本原因,给出逆变器输出阻抗和线路参数间的关系,进而提出主动注入功率差额实现功率比例分配的解决方法,给出易于工程实现的P-V下垂系数基准校正曲线。提出的方法可以根据实测的线路参数,也可仅在并联系统调试或运行过程中进行一次P-V下垂系数的修正实现功率的比例分配。多工况的仿真和实验结果验证了提出方法的有效性。
112-120

基于全桥隔离双向变换器的直流变换技术

摘要:针对全桥隔离双向变换器移相角调节范围选取问题进行了深入研究。根据同一传输功率下变换器电流应力最小原则,确定了移相角调节范围。针对变换器采用全桥移相控制方式时,产生无功环流的问题进行了定量分析,研究了无功功率的变化规律。基于全桥隔离双向变换器,提出了变开关频率的蓄电池最优充放电管理方案,提高了变换器充放电效率,同时延长了蓄电池使用寿命。最后,搭建了2.5kW实验平台并进行了相关实验,实验结果验证了以上理论分析的正确性。
121-127
电工技术学报杂志电力系统

基于多维gPC的船舶电力推进系统仿真不确定性分析

摘要:为了解决在船舶电力推进系统设计研发过程中面临不确定性因素较多的问题,将广义多项式混沌(gPC)应用到系统仿真的不确定性分析中,并通过张量积将一维的gPC扩展到了多维。通过在一阶随机微分方程中的应用,验证了方法的有效性。在此基础上,对船舶电力推进系统在多个随机变量共同影响下的响应进行了建模、仿真和不确定性分析,得到了系统响应的统计特性。研究结果表明,构建的多维广义多项式混沌能够有效地对船舶电力推进系统在多个不确定因素共同影响下的响应进行定量的不确定性分析。在多个随机变量的共同影响下,系统的动态过程和稳态过程都将受到影响,在过渡过程中将会出现影响最严重的时刻,从而为设计研发提供参考。
128-135

低频振荡模态参数辨识的共振稀疏分解SSI分析方法

摘要:提出在色噪声背景下,采用共振稀疏分解的随机子空间法进行低频振荡模态参数的辨识,根据信号预知的共振属性实现复杂信号的分离。首先,对含高斯色噪声的低频振荡信号进行分解,得到高共振分量、低共振分量和余项三部分。低频振荡信号具有高共振属性,高共振分量即为提取的持续振荡的低频振荡信号,而高斯色噪声大部分存在于余项中。然后对高共振分量利用SSI进行参数辨识,得到较高参数的辨识准确度。仿真算例和实例说明了所提方法的有效性。
136-144