双馈风电系统参与频率调节的小扰动稳定性分析
摘要：为了分析风电系统并网后对电网频率的影响,建立考虑调频的双馈风电系统小扰动稳定性分析的数学模型。根据风速的变化,研究功率控制策略,额定风速以下采用最大功率追踪控制,实现输出功率最大;额定风速以上采用恒功率控制,保证整个系统安全稳定地运行;考虑负荷动态模型时,分析风速变化对系统特征值的影响;利用Matlab建模进行时域仿真。理论研究和仿真结果表明,在全风速变化区间,能实现输出功率调节,系统能保持较好的小扰动稳定;增加频率调节环节后,风电系统在一定程度上能参与电网频率调节,有效地改善电网的频率特性,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。混合磁悬浮球系统吸引子及稳定性研究
摘要：为了避免磁悬浮球混沌运动,设计了永磁和电磁混合型磁悬浮球模型,推导了磁悬浮球的动力学方程,并建立了磁悬浮球系统的仿真模型。通过改变初始状态,得到不同初始条件下的磁悬浮球系统吸引子。混合型磁悬浮球系统具有单、双两类吸引子,双吸引子表现出较强的混沌特性,磁悬浮球围绕平衡点附近的波动较大,磁悬浮球由混沌运动状态向非混沌运动状态转变时,由双吸引子逐渐向单吸引子过渡,系统演变为具有周期特性的运动状态,再演变为相轨迹收敛于一个点,磁悬浮球处于较稳定的运动状态。仿真和实验结果表明,通过磁悬浮球吸引子的研究可了解混沌产生的初始区间,进而为设计中避开混沌区实现磁悬浮球的稳定运动提供了参考依据。转子绕组匝间短路对发电机转子电磁转矩影响分析
摘要：针对发电机转子绕组匝间短路故障时的电磁转矩特性进行了理论分析和实验研究。首先分析了转子绕组匝间短路后气隙磁场变化特征,计算得到气隙磁势、气隙磁导和气隙磁场能量表达式,然后利用虚位移原理,推导得到了电磁转矩的理论计算公式,并通过比较故障前后电磁转矩的变化,以及考虑振动偏心和不考虑振动偏心的电磁转矩变化,最终得到了发电机转子绕组匝间短路时作用于转子的电磁转矩的变化规律。并实测了SDF-9型一对极故障模拟发电机和MJF-30-6型三对极故障模拟发电机转子绕组匝间短路时的电磁转矩,与理论分析结果基本吻合。混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机仿真
摘要：为了研究混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机转子上既有永磁体、又有励磁绕组的运行性能,建立了混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机的基本方程;根据该电机的转子结构及定子绕组的实际连接方式和空间分布情况,分析了模型中电感参数及永磁体在其他回路中产生的磁链的特点,并给出其表达式;采用有限元法计算各参数表达式中的系数,能准确考虑磁极形状及永磁体的作用,利用数值方法对该电机的性能进行仿真。在1台混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机样机上进行了实验,仿真结果和实验结果吻合较好,验证了仿真模型的正确性和参数计算的准确性。三相电压波形校正智能控制有源滤波器
摘要：为了使电网电压尽可能接近正弦波形,提出了一种通过校正网侧电压波形来减小电网中的谐波电流的智能控制有源滤波技术。智能芯片检测电网电压波形,再与标准正弦电压波形比较求得误差电压,该误差电压中含有电网中谐波电流的波形信息。用这个误差电压形成PWM整流器的指示电流,有源滤波器在智能芯片的控制下从电网吸收谐波电流并向电网输出基波电流,完成电网有源滤波。智能控制有源滤波器中以标准三相电压信号为基准,在进行有源滤波的同时还能调整三相电网的平衡关系。设计制作了实验电路和实验装置,完成了软件编程和电路调试。测试结果表明,智能控制有源滤波器能够从电网中吸收谐波电流,使电网中的电压波形得到矫正。基于阻抗匹配模式的并联逆变器均流方法
摘要：针对逆变器并联系统的动态均流问题,提出了阻抗匹配模式的逆变器并联控制方案。依据电路等效理论,将开环控制的逆变器等效为给定电压源与虚拟阻抗串联的电路形式,并给出了阻抗参数的辨识方法。以逆变器的等效电路作为被控对象模型,推导出可改变逆变器输出虚拟阻抗的控制方法。给出了并联逆变器间的虚拟阻抗匹配关系。所设计的逆变器除需共享电压给定基准正弦信号外,完全自主均流,控制方法简单。采用两台容量为1 kVA、空载输出电压为220 V的逆变器并联进行了仿真和实验研究。仿真与实验结果显示：两台逆变器输出电流之差峰值小于0.1 A;在负载阶跃变化中,无过渡过程。电动汽车电机可靠性的灰色预测模型
摘要：针对电动汽车电机运行工况复杂,故障因素多,普通电机基于统计学理论的可靠性分析方法已不再适用的问题,为研究电动汽车电机的可靠性,建立电动汽车电机的故障树模型。深入研究故障率较高的绕组绝缘和轴承的故障逻辑,给出其可靠性解析计算式并进行详细分析,分析结果表明,电机可靠性数据可以看成灰色序列。提出基于灰度预测的电机可靠性分析方法,并根据已有电机的可靠性数据对所提模型进行仿真验证。仿真结果和实测数据的相对误差均小于10%,满足工程实际的需要,验证了所提算法的有效性,为电动汽车电机可靠性分析提供了理论依据。盘式开关磁阻电机临界重叠位置磁化曲线计算
摘要：针对三维有限元方法分析轴向磁场盘式开关磁阻电机时计算机配置要求高、耗时长及不适于电机的优化设计和基于定转子极中心线对齐位置和定子极中心线和转子槽中心线对齐位置这两个关键位置的磁路法计算精确度不高等问题,对转子齿前沿和定子齿前沿重叠位置即临界重叠位置处磁化曲线进行解析计算。利用三相6/4极和12/8极轴向磁场盘式开关磁阻电机的有限元仿真结果及磁阻最小原理划分该位置处磁链并进行计算,推导出该种电机临界重叠位置处磁化曲线,并与三维有限元方法的计算结果进行对比。分析结果表明,此种解析法的计算精确度符合要求。计算结果验证了解析分析计算的正确性。改进的油田配电调度工作流时间着色Petri网模型
摘要：针对由电网规模的日渐增加所引起的海量信息和数据的处理变得异常困难的问题,建立基于时间着色Petri网的配电调度工作系统。改进了电力审批工作流模型,给出其Petri网时间着色模型,利用可达图与状态方程对改进的时间着色Petri网的静态性能和动态性能进行分析,建立配电网规则信息库。在采油厂配电调度工作中的应用结果表明,改进的Petri网是有界的,避免了死锁和陷阱,变迁是＂活的＂,不存在冗余现象,可以顺利执行工作任务。利用时间着色Petri网对配电调度工作流进行分析建模,建立电网操作规则关系型数据库,实现操作中的信息共享是可行的。某凸极同步电动机三维流场数值模拟
摘要：为得到某凸极同步电动机定转子与磁极间隙内通风冷却空气的流动特点,建立主机1/8包括定子、转子的通风系统三维物理模型,并给出求解域相应的边界条件。应用计算流体力学（CFD）流体计算软件Fluent对三维湍流时均流场控制方程进行数值求解计算,得到凸极电机通风系统内空气速度与静压分布特点,并着重对转子磁极间隙、定子径向通风沟内流体流动特点进行分析。结果表明,定子前部风沟内空气流量小,压指间空隙内空气流量大,占总风量的26%,对于降低定子峰值温度有利,电机内定子、转子间隙等各部分流量分配较合理。变频器驱动异步电机振动频谱特征分析
摘要：为提出一种更加有效的电机振动抑制算法,对电机振动频谱特性进行讨论。介绍了异步电机调速系统振动数据采集单元以及不同运行状态下的电机振动数据采集,给出了调压器调压和变频器变频调速2种情况下不同转速的电机振动频谱图和转速谱图。通过这些谱图,分别对电机振动特征、变频器载波频率对电机振动特征的影响进行了对比分析。谱图分析表明,采用变频器驱动异步电机时,一阶转频引起的强迫振动与自由振动波形会发生畸变,且电机振动峰值增大。随着变频器载波频率的增加,电机振动幅值将显著降低。变频器引入的高阶振动谐波转矩使得电机的振动特征更加复杂。电机振动频谱特征分析为电机振动抑制算法设计与算法评价提供了基础。永磁风力发电机流体流动及传热性能数值研究
摘要：随着风力发电机容量增加,电磁负荷不断增加,发电机温升计算以及冷却介质流动分析的重要性不容忽视。针对发电机内部温升分布不均、流体流动复杂的问题,以计算流体力学（CFD）和传热学为理论基础,根据2.5 MW永磁风力发电机通风系统结构和传热特点,建立全域三维流动及传热耦合的物理模型和数学模型,结合工程实际给出基本假设和边界条件,采用有限体积法（FVM）对流体场及温度场进行求解,得出发电机内部冷却介质流动性能、传热特性、表面散热系数以及发电机各部件的温升分布情况,并将耦合场计算结果与实测结果进行比较分析。结果表明,数值研究与实验数据相吻合,为永磁风力发电机综合物理场的准确计算以及通风结构的优化提供了理论依据。无源高阶终端滑模控制双馈风力发电系统
摘要：为了简化双馈风力发电系统模型并且使得系统具有抗干扰的特性,依据无源性理论和滑模控制理论从能量和鲁棒性的角度研究了变速恒频双馈风力发电系统。首先建立了基于Euler-La-grange（EL）方程的双馈风电系统数学模型,使得双馈风电系统分解为电气和机械两个无源子系统的反馈互联。在设计控制器时只需考虑电气子系统,而机械子系统是一个能量耗散系统,通过选择适合的参数可以保证稳定,因此简化了控制算法。针对速度环响应速度慢,鲁棒性差的问题设计了高阶非奇异滑模速度控制器。仿真结果表明了所提控制算法简单有效,能够保证风力发电系统输出恒定频率的同时,电机转速也能快速的跟踪参考转速,提高了整个系统的动静态性能。基于电热模型的IGBT结温预测与失效分析
摘要：针对绝缘栅双极型晶体管（IGBT）工作过程中结温难以测量的问题,提出一种基于IGBT电热模型的结温预测方法,并对由结温过高引起的失效进行实验分析。根据IGBT结构特点建立通态压降模型,考虑到器件内部参数和半导体物理常数与温度的关系,建立IGBT导通功耗与结温关系的电热模型。通过联立IGBT结-壳传热方程和电热模型进行热平衡分析,从而得到稳态时的结温。实验结果表明,通过仿真得到的结温基本与实际测量得到的结温值相吻合,结温过大会导致电极根部焊料熔化和表面连接键丝断裂。所提方法通过监测壳温可实时预测IGBT结温,具有方便快捷的优点。双馈风力发电系统终端滑模控制研究
摘要：针对双馈风力发电系统最大风能跟踪与功率解耦问题,采用非线性逆系统方法实现反馈线性化和解耦。考虑建模误差和系统参数变化等影响,利用核岭回归支持向量机（SVM）方法来辨识逆系统,并在线调整自适应参数,对解耦后的双馈发电机系统设计终端滑模控制器。分析结果表明,系统状态实现了有限时间收敛,具有较好的动态特性,且有功功率和无功功率实现了解耦控制。仿真结果验证了该方法对双馈风力发电系统控制的可行性和有效性。薄壳单元法在接触物体间电磁力计算中的应用
摘要：针对在利用有限元法计算接触物体间电磁力时在物体接触表面没有积分单元可用的问题,首先,基于薄壳单元的思想,提出了一种在体积分和面积分之间确定附加薄壳单元的方法和一种在3D有限元法中利用附加薄壳单元精确计算接触物体间电磁力的方法,然后,基于虚功原理,推导了计算薄壳单元节点电磁力的T-Ω公式和雅可比矩阵表达式,并给出了计算物体接触表面分布电磁力的算法及其实现方法,最后将所提出的方法用于实例计算,并将3D有限元法计算结果与解析计算结果进行比较,证实所提出方法的有效性和正确性。复合材料声发射信号传播特性试验研究
摘要：为了获取直升机动部件疲劳损伤声发射信号的传播特性,搭建了声发射数据采集系统,对直升机动部件常用碳纤维材料试件和蜂窝材料试件进行了传播特性断铅试验,利用谐波小波包分析了声发射信号在各个频带上的衰减特性,克服了传统小波包分析能量泄露、频带选取不灵活、不同层频率分辨率不同的缺点。研究结果表明：对于所研究两种试件,100～200 kHz频带的衰减特性与原始信号基本一致,可以代替原始信号进行定位和损伤识别研究,频率越高,衰减越快,衰减较大的无损检测场合,适合选择较低频率范围提取信号特征,对于所研究碳纤维材料试件,200 mm之后声发射信号衰减特性偏离理想衰减特性很大,限制了传统声发射源定位方法的应用。《电机与控制学报》简介
摘要：《电机与控制学报》是由哈尔滨理工大学主办的立足国内、面向国际的专业性学术期刊，旨在反映国内外电气工程、控制科学与工程领域中最新的重要研究成果和具有创造性的学术成果。《电机与控制学报》的前身为《哈尔滨电工学院学报》，于1959年创刊，1997年更为现名，2007年入选美国《工程索引》（EI Compendex）收录期刊。现为月刊。