电工技术学报杂志

发表咨询:400-808-1731

订阅咨询:400-808-1751

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 2018年第17期杂志 文档列表

电工技术学报杂志电工理论与新技术
磁声电无损检测及改进的EMD消噪方法3935-3942

摘要:提出一种磁声电无损检测方法,该方法具备超声检测的高空间分辨率,同时又能克服涡流检测的趋肤效应,为检测高电导率材料提供新的检测手段。首先根据生物组织中磁声电成像的研究成果,推导了固体材料中声场正问题和电磁场正问题,证明了该方法的可行性;其次,针对检测信号的噪声问题,深入分析了磁声电无损检测信号中噪声的组成和特性,提出一种混合阈值经验模态分解(EMD)消噪算法,该方法结合了EMD-DT和EMD-IT各自的优势;最后,设计了实验系统,并测得磁声电缺陷信号,进一步验证了该方法的可行性。仿真和实测信号的结果表明,改进的EMD消噪方法能获得较好的去噪效果,有效地提高了信号信噪比。

基于标量波函数法和Cohn模型的电大开孔金属腔体屏蔽效能的快速算法3943-3950

摘要:针对屏蔽体中存在电大开孔的实际情况,给出了计算平面波照射下金属腔体屏蔽效能的快速算法。首先根据标量波函数法并基于Cohn模型推导出平面波通过电大开孔耦合到金属腔体中的电磁场,从而利用屏蔽效能的基本公式计算出目标点的屏蔽效能。其次利用该快速算法分析电大开孔位置不变的情况下目标点在不同坐标点时屏蔽效能的变化规律。该算法的计算结果与全波仿真软件CST仿真结果有着很好的一致性,证实了该快速算法的有效性,为有电大开孔金属腔体的屏蔽问题提供了一种可靠有效的参考。

铁心旋转损耗模型改进与局部损耗测试3951-3957

摘要:电机定子轭部及齿根部存在大量的椭圆形旋转磁通,其产生的旋转损耗大于交变损耗,因此旋转损耗的准确计算是电机优化设计的前提和基础。该文基于德国RPT型二维旋转磁特性测量系统,测量并分析了无取向电工钢片旋转损耗特性。在研究传统Bertotti损耗三项式模型和斯坦梅兹方程计算铁耗方法的基础上,提出考虑椭圆形旋转磁化下铁心损耗改进模型,并用自制的B-H矢量传感器对一台感应电机定子铁心模型的局部损耗进行实验测试,验证了改进模型的有效性。

基于无迹粒子滤波的车载锂离子电池状态估计3958-3964

摘要:传统的无迹卡尔曼滤波(UKF)和粒子滤波(PF)算法估计动力锂离子电池的荷电状态(SOC)时,常会出现电池模型参数不准确或粒子退化等问题导致估计精度差甚至系统发散等现象。为解决粒子匮乏和噪声干扰等问题,提出一种改进的估计算法——无迹粒子滤波算法(UPF)以实现SOC的精确估计。运用无迹卡尔曼算法为每个粒子计算均值和协方差,解决粒子滤波技术中粒子退化的问题。通过锂离子电池充放电实验,对等效模型进行辨识,最后在脉冲充放电和UDDS动态工况下对该算法进行测试验证。实验结果证明,基于二阶RC等效电路模型的UPF算法能显著提高SOC估计的实时性和精确性,其SOC估计精度在2%以内,收敛速度在250 s内。

基于部分移相网络级联的传输线远端串扰消除技术3965-3975

摘要:串扰是电气、电子系统内部多导体传输线间的相互电磁干扰,严重时可降低系统的可靠性和安全性,影响系统的正常工作。典型的多导体传输线包括电缆线束和PCB导线等,其远端串扰问题显得尤为突出。针对多导体传输线系统的远端串扰噪声,提出了一种在中低频段大幅消除远端串扰的理论及其实现方法,考虑将两段传输线通过一有源网络级联,两段传输线线长比例可调,并且该网络可通过特别设计,以达到传输线远端端口不含其他导线耦合噪声的目的。另外提出一种“部分移相网络”,即对“施扰线”电压进行移相处理而对其余端口不做处理,该网络满足上述串扰消除的要求,并且对于任意传输线系统均存在最优的移相角和线束比例。为了确定最优移相角和最佳线长比例,基于数值计算提出了最优移相角和最佳线长比例的计算流程,并结合两个示例进行了仿真测试与实验测量。研究表明,中低频段最优移相角集中在π附近,且随着频率的升高而增大;最佳线长比例则集中在0.3~0.5之间,两者均与频率有关.

基于恒流实验的锂离子电池开路电压与内阻估计方法3976-3988

摘要:开路电压(OCV)与内阻(R)是采用等效电路模型表述锂离子电池外特性时的重要参数,被用于分析电池功率特性、一致性、老化等问题。两者是电池荷电状态(SOC)、电流I和电池温度Tbat的非线性函数,难以详细、快速、准确、同时地估计。提出一种基于电池实验和数据处理的OCV与R估计方法。设计了一组多环境温度下的恒电流实验以得到详细的数据,并使用大电流以减少实验时间;基于电池机理设计了一套实验数据处理方法,解决了电池工作中SOC与Tbat同时变化且耦合的问题并考虑了电池的非线性特性,从而准确、同时地估计出OCV{SOC,Tbat}和R{SOC,I,Tbat}曲线。与现有方法相比,该方法实验时间短、估计精度高、估计结果信息丰富,从而更适用于容量增量分析等电池老化研究。实验验证了该方法的有效性。

电流环暂态模型在异步感应线圈发射器中的应用3989-3997

摘要:搭建了异步感应线圈发射器的电流环暂态模型,加入采用开关函数描述的逆变器模型及相关的调制策略,使得改进后的电流环暂态模型能应用于变频调速的仿真研究。基于Maxwell/Simplorer软件分别搭建发射器本体和控制的场路耦合模型。在恒压源驱动和恒压频比驱动两种方式下,电流环暂态模型和有限元模型的仿真结果都非常一致,从而验证了改进电流环暂态模型的准确性。基于电流环模型计算了发射过程中电枢的温升,并分析温升对发射性能的影响。搭建了一套9级线圈发射器实物装置并设计了相关的变频驱动电路,实验结果和仿真结果基本一致。相比有限元模型,电流环模型减小了计算量和仿真时间,有利于发射器的参数整定和优化设计,是分析线圈发射器暂态特性的重要工具。

感应电能传输系统中多拾取线圈互感补偿方法及输出功率平衡策略3998-4006

摘要:多拾取线圈能够有效提高感应电能传输系统的输出功率,满足轨道车辆等大功率场合的需求。但由于制作工艺等因素的影响,各拾取线圈的自感存在着一定的差异,导致各拾取模块谐振频率不一致,从而引起输出电流不均衡并降低系统输出功率。首先分析了拾取线圈自感参数不一致带来的电流不均衡问题以及降低输出功率的原因;为消除自感参数差异导致的电流不均衡,提出了一种采用相邻拾取线圈间互感补偿拾取线圈自感差异的机理和方法,并给出补偿电容的设计方法,使各拾取模块的输出功率不受线圈间互感的影响。基于研制的感应电能传输工程样机的实验结果表明,该方法能够实现各拾取线圈输出电流的均衡,同时提高系统输出功率。

电工技术学报杂志电机与电器
基于比例增益补偿的永磁同步电机转速平滑控制4007-4015

摘要:在永磁同步电机驱动系统中,由死区效应、磁链谐波和电流采样误差等非理想因素导致的周期性扰动转矩会造成转速波动。针对这一问题,该文提出了一种对各主要频次转速波动分量进行比例增益补偿的转速波动抑制策略。首先利用卡尔曼滤波对各主要频次转速波动分量进行估算,并将这些转速波动分量与PI控制器并联,嵌入到转速控制环的前向通道中。然后,根据系统对周期性扰动转矩的衰减程度,选取各主要频次转速波动分量对应的比例增益补偿值,从而实现对周期性扰动转矩的抑制。实验结果表明,所提出的策略能够有效改善电机的稳态控制性能。

笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究(二):二维多层电磁场模型及其解析计算4016-4028

摘要:对于笼型实心转子屏蔽感应电机(CSRIM),由于其转子结构的复杂性,关于其参数及运行性能的计算方法还较为简陋。该文将二维多层电磁场理论引入到CSRIM电磁场解析计算中,并建立具有N层各向异性媒质的CSRIM通用电磁场解析模型。然后,利用坡印廷矢量及波阻抗法计算得到了电机转子反映到定子绕组侧的等效阻抗参数并对其表达式进行简化。最后,将所得的CSRIM转子等效阻抗参数表达式应用于一台模拟样机的转子等效参数计算上,并与传统参数计算法以及有限元计算结果进行对比验证

基于旋转坐标系的锥形无轴承开关磁阻电机数学模型4029-4036

摘要:针对传统基于定角度坐标系的虚位移法推导无轴承开关磁阻电机数学模型复杂的缺陷,该文将旋转坐标系与虚位移法结合,建立了双相导通下锥形无轴承开关磁阻电机的数学模型。在考虑转子径向和轴向位移的条件下,该数学模型准确地描述了电机的径向力、轴向力和电磁转矩。利用有限元仿真验证了该数学模型的良好特性,为电机的悬浮控制系统设计提供了可靠的理论基础.

一种永磁直线电机驱动X-Y平台精密轮廓跟踪控制策略4037-4043

摘要:为了解决轮廓误差模型的不准确对循迹系统的影响,提出一种新的轮廓误差模型,该模型利用跟踪误差与进给率等信息定义轮廓误差,是一种改进式的等效切线轮廓误差模型。同时,为了减少直驱式X-Y平台在循迹跟踪过程中产生的轮廓误差,采用了位置PDF控制与轮廓TCC补偿控制相结合的整合式控制策略。PDF控制使位置伺服系统具有较好的鲁棒性,TCC轮廓补偿控制可以对轮廓误差进行实时的补偿。实验结果表明,该文所提出的改进式轮廓误差模型无论是在低进给率或高进给率条件下,都可以实时且有效地计算出循圆跟踪系统的轮廓误差,并使X-Y平台满足高精度轮廓跟踪的要求。

基于函数链径向基神经网络的PMLSM自适应反推控制4044-4051

摘要:为提高永磁直线同步电动机(PMLSM)伺服系统的控制性能,解决参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性因素对系统影响的问题,提出一种基于函数链径向基神经网络(FLRBFNN)的自适应反推控制(ABC)方法。首先建立含有不确定性因素的PMLSM动态模型;其次,利用ABC中的自适应律对系统总不确定性进行估计,但在设计ABC时存在大量求导运算,以至于产生“微分爆炸”现象。因此,为解决这一问题并进一步提高系统性能,采用FLRBFNN在线学习并调整控制器参数,FLRBFNN将径向基神经网络(RBFNN)和函数链神经网络(FLNN)相结合,利用FLNN增大神经网络搜索空间,提高网络收敛速度和收敛精度,从而提高RBFNN估计系统不确定性的能力,有效降低不确定性因素对系统的影响。实验结果表明,该方法切实可行,与ABC相比,能够使系统具有较强的鲁棒性能和跟踪性能.

双九相储能电机带整流负载系统降阶等效平均模型研究4052-4059

摘要:双九相储能电机是一种新型多相同步发电机,主发电机数学方程高达21阶。电机经整流器向负载放电时,电机转速、输出电压与电流不断变化,电机机械动态与电磁暂态强耦合,难以用解析方法进行分析。该文首先推导了双九相主发电机降阶等效三相电机数学模型,简化了双九相主发电机模型的复杂程度;其次,由于旋转整流器、整流器交流侧与直流侧高次谐波对系统有功功率传递和系统动态过程影响较小,忽略高次谐波,考虑交流侧基波和直流侧平均值作用的基础上推导了系统平均模型,进一步简化系统模型,提高系统仿真效率。在Matlab/Simulink仿真环境中建立双九相储能电机带整流负载系统的降阶等效平均模型,仿真结果验证了该模型的正确性与有效性。

无刷直流电机转矩脉动抑制系统的新型拓扑研究4060-4068

摘要:无刷直流电机在换相过程中产生的转矩脉动,已严重阻碍其在航空、航天等领域的广泛应用。通过分析无刷直流电机在换相过程中产生转矩脉动的原因,设计了一种CUK-NPC拓扑,该拓扑通过前级CUK变换器代替传统直流电源,有效提高了输出电压范围,并采用中点钳位型三电平逆变桥进一步提高抑制效果。CUK-NPC拓扑控制策略使导通相与关断相电流变化速率相同,非换相相电流保持恒定,从而达到抑制换相转矩脉动的目的。实验结果表明:该拓扑结构以及控制策略能有效应用于无刷直流电机驱动系统,电机在不同速度阶段换相转矩脉动都得到了明显抑制.

基于有取向硅钢的轴向磁通开关磁阻电机准三维解析分析与设计4069-4077

摘要:轴向磁通开关磁阻电机定、转子齿形在不同圆周半径上极弧角度变化不一致,利用二维解析法分析该类电机会带来较大误差。该文利用准三维解析法对轴向磁通电机展开径向分层计算,确定电机转子关键位置处的磁链特性。在准三维解析法分析的基础上,利用准三维有限元方法对基于不同铁磁材料的模型进行了比较分析。研究结果和样机测试数据表明:基于有取向硅钢材料的轴向磁通开关磁阻电机定、转子磁极轴线对齐位置处的磁链值可以提高15%,准三维解析法的分层计算精度较高,对于电机初期设计而言,该方法的磁链分析误差从工程上认为是可以接受的。

四桥臂变换器驱动开绕组永磁同步电机系统的死区效应分析与抑制4078-4090

摘要:针对传统双逆变器驱动开绕组永磁同步电机系统的成本和复杂性高的问题,提出一种具有少开关特性的低成本四桥臂变换器驱动开绕组永磁电机的新型拓扑结构,在四桥臂变换器输出有效电压矢量和SVPWM策略分析的基础上,分析了系统中复用桥臂产生的非对称死区电压分布规律及其对相绕组电流畸变的影响,基于零序回路独立控制的方法设计了具有平均死区电压补偿的谐波电流抑制策略,将死区补偿后的开绕组永磁电机绕组电流总谐波含量抑制至5%左右,使得低成本的四桥臂变换器具有类似传统双逆变器驱动开绕组电机系统的输出特性,最后通过仿真和实验验证了所提死区分析和抑制策略的有效性。

带定位力补偿的扩张观测器磁通切换永磁直线电机无位置传感器控制策略4091-4101

摘要:为了提高磁通切换永磁直线(LFSPM)电机无位置传感器控制性能,同时针对该电机双凸极结构引起的定位力较大的缺陷,提出一种带有定位力补偿的扩张观测器无位置传感器控制策略。首先,建立合成反电动势模型,研究通过将反电动势估算值反馈引入到定子电流观测计算中的动子位置估算方法,同时为提高观测精度,将两相静止坐标下电流状态方程的反电动势作为系统干扰,通过扩张状态观测器进行准确估计,并采用归一化的正交锁相环来获得动子位置信息,在此基础上,给出自适应滑模速度控制器的设计方法,利用电流谐波注入法对观测的定位力进行前馈补偿,以便消除因定位力时变引起的动子速度和位置估算稳态误差,提高滑模控制抗扰性能。仿真结果表明,系统扰动观测值在能够快速准确地跟踪实际值的同时进一步抑制位置估算误差,基于A&D5435半实物装置搭建硬件电路,实验结果进一步验证了所提方法的有效性,实现了LFSPM电机在不同工况运行条件下的无位置准确跟踪.