运用混联等效电路诊断变压器油纸绝缘状态
摘要：针对油纸绝缘变压器内部绝缘介质弛豫响应的复杂性,根据油纸绝缘结构特征,提出建立混联等效电路新模型来表征油纸绝缘弛豫过程。根据混联等效电路的理论分析,推导出混联等效电路参数和回复电压的求解公式。先采用一台变压器回复电压测试数据对该方法进行验证后,再利用一台变压器检修前后的测试数据进行基于混联等效电路的变压器油纸绝缘诊断研究。研究结果表明：通过混联等效电路方法得到的回复电压曲线能够很好的与现场测量的回复电压曲线吻合,且利用混联等效电路能够准确的诊断油纸绝缘变压器的绝缘介质老化情况。Halbach阵列同心式磁力齿轮参数分析与优化设计
摘要：直驱式同心式磁力齿轮在低速大转矩领域有广泛的应用前景。为获得较正弦分布气隙磁场,所用永磁体采用Halbach阵列充磁,用二维全局解析法计算同心式磁力齿轮磁场分布;分析了调磁环铁心宽度、调磁环高度及外转子轭部厚度等参数与磁力齿轮最大静态转矩之间的关系。磁场全局解析法计算结果与有限元分析结果一致性较好,验证了解析模型的正确性;根据参数分析结果,制作了一台内转子4对极、外转子17对极的Halbach阵列同心式磁力齿轮样机,样机试验结果表明,合理选择结构参数可以提高磁力齿轮的转矩密度,对磁力齿轮的设计提供一种有益参考。电动机离散变频软起动分频及最优切换相位控制
摘要：为了提高重载时异步电动机离散变频软起动的性能,解决采用标准触发角起动中各频段切换时产生较大的转矩脉动及转速波动等问题,进行了分频相位组合以及最优切换相位的研究。通过对离散变频相位组合及其序分量的理论分析,得到合理的分频系数。针对三相不对称频段,采用对称分量法建立了相序分量表,求出了正序分量最大的相序组合。建立了离散变频软起动仿真模型,计算分析了各频段的电流和转矩,确定了最佳分频等级及过渡频段。对各频段采用不同切换相位进行仿真,得到了最优切换相位的确定规律。最终确定了一种最合理的离散分频软起控制方案,为离散变频闭环控制策略的研究提供了理论依据,为异步电机重载软起动提供了新思路。超磁致伸缩致动器的等效电路研究及驱动波形设计
摘要：针对超磁致伸缩致动器由于大电感线圈的存在而使电流上升时间较长,以致于无法满足快速开启需求的问题,分析了致动器等效电路以计算精确的线圈电流,并设计了较为合理的驱动电压波形。从对致动器阻抗的描述精度出发考察3种等效电路,确定了带并联电阻的等效形式最为合理;分析计算了该种等效形式下方波电流输入时的电流表达式,得到不同频率下致动器电流瞬时响应,并通过实验测试了致动器阻抗以及电流瞬时值以验证等效电路的准确性。最后基于该等效电路,借鉴电磁阀的大电压开启方法,分析了合理的电压形式并提出了参数设计方案,计算结果表明,设计电压能在保证较小超调量的同时有效地降低电流调整时间。改进定子磁链估计器及其参数选取
摘要：在永磁同步电动机直接转矩控制系统中根据电磁转矩和定子磁链误差选择合适的定子电压矢量,因此必须对定子磁链进行估计。针对传统定子磁链计算中存在的受定子电阻和反电动势积分影响等问题,研究了扩展卡尔曼滤波在永磁同步电动机定子磁链估计中的应用。建立了以定子电流,转子速度和转子位置为状态变量的扩展卡尔曼滤波估计器,进而利用永磁同步电动机的电流模型计算定子磁链。同时,在大量仿真实验基础上,总结协方差矩阵参数对系统性能的影响。实验结果表明所提出的算法不仅能准确估计速度、转子位置和定子磁链,并且对电机参数具有很强的鲁棒性。电动汽车用油内冷永磁轮毂电机三维温度场分析
摘要：根据外转子式轮毂电机的结构及变压器油的物理特性,提出油内冷轮毂电机冷却方式。以实际样机为例,在传热学理论和有限元方法的基础上,对轮毂电机各部件间的导热系数和散热系数进行了计算,并分别建立了采用自然冷却和油内冷冷却方式轮毂电机的3-D温度场有限元分析模型。基于所建立的模型,计算并得到了不同冷却方式下轮毂电机各部件的温升曲线和温度场分布。通过计算结果与实测数据的对比分析,验证了有限元分析的正确性和油内冷冷却方式的有效性和实用性。并网型风电机组模拟控制策略
摘要：为研究并网型风电机组输出特性,便于在实验室内深入研究风电机组,提出风电机组新型模拟控制策略,实现电动机模拟风力机驱动风力发电机。研究了变桨控制器和转矩控制器在起动过程中对转速的耦合控制,并提出变增益PI控制算法实现对转速的优先控制。通过分析电网电压故障下永磁风力发电机运行情况,完善了模拟控制策略,并进行仿真验证。针对双馈风力发电机研制了由控制系统、执行机构和监控系统组成的试验平台,成功模拟了风电机组输出特性,实现双馈风力发电机并网发电。通过试验验证了风电机组模拟控制策略的正确性和可靠性,可满足风电机组试验的条件。转子齿形状对10极12槽开关磁通电机转矩特性的影响
摘要：开关磁通永磁电机是一种新型的双凸极结构无刷电机,功率密度高且结构简单,但由于其自身的双凸极结构,转矩波动较大,会引起较大的振动和噪声。针对一种应用于电动汽车的10极12槽开关磁通永磁电机,研究开关磁通永磁电机电磁转矩,齿槽转矩与转矩波动的特点。利用有限元分析法研究分析不同绕组结构以及不同转子齿结构（包括开槽齿、阶梯齿、偏心齿）对转矩性能的影响。将开关磁通永磁电机的新型转子齿结构特性与传统转子齿结构特性进行对比分析,通过仿真数据验证这几种新型转子齿结构可以实现有效减小齿槽转矩与转矩波动的功能,并且其输出的电磁转矩减小比例不大。双极性励磁双通道开关磁阻电机的电磁性能研究
摘要：在分析双通道开关磁阻电机单极性不对称励磁方式时不同通道间相邻相互感作用的基础上,提出双极性增磁和双极性弱磁两种双通道开关磁阻电机励磁方法,并说明基本工作原理。基于场路耦合有限元模型分析单极性不对称励磁、双极性弱磁和双极性增磁励磁方式时双通道开关磁阻电机的磁场特性,求解三种不同励磁方式时双通道开关磁阻电机的电流、转矩、铜耗和铁耗等电磁性能并进行了对比分析。研究结果表明,双极性弱磁和增磁励磁控制时,比双通道开关磁阻电机单极性励磁时输出对称性好,且单位铁耗下输出功率大,综合比较,双极性弱磁控制时双通道开关磁阻电机性能最优。应用于高功率领域的改进型谐振直流环节逆变器
摘要：为减小位于逆变器直流环节的辅助谐振电路的损耗,提出一种新型的辅助电路与直流母线并联的谐振直流环节软开关逆变器,其直流母线上没串联辅助开关器件和谐振元件,而且辅助谐振电路中只有1个储能电容,无中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路图,分析电路的换流过程和设计规则,并建立起辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作1台5 k W的实验样机,实验结果表明逆变器的工作过程符合原理分析,能实现软开关功能,而且相比于同类型软开关逆变器,效率得到了进一步提高。因为该软开关逆变器的辅助电路与直流母线并联,辅助电路损耗相对较低,所以有利于在高功率领域提高逆变器效率。一种水下载体干扰磁场的空间差分补偿方法
摘要：在水下地磁导航技术中,载体的干扰磁场是影响地磁场测量的关键因素之一。为了实现对载体更好的航向控制以及提高地磁导航的精确度,需要对载体的干扰磁场进行补偿。针对传统模型方法不能全面描述干扰磁场种类的不足,改进了传统测量模型表达式,提出了一种对载体干扰磁场进行补偿的空间差分模型方法,并对方法中传感器不同的安装位置做了详细的对比分析。通过仿真对补偿方法进行了验证,加入最大25n T外界杂散干扰磁场后,差分补偿结果精确度为10n T,比传统补偿方法的精确度提高了两倍。研究结果对水下载体地磁导航方法在实际中的应用具有一定的指导意义。基于磁-结构耦合的电磁线圈发射器驱动线圈累积失效研究
摘要：实验中线圈发射器常在发射5-6次后驱动线圈出现破坏现象,为了设计出满足性能要求的线圈发射器,对破坏原因进行分析是十分必要的。以实验所用单级同轴感应线圈发射器为研究对象,通过电路-磁场-结构场耦合计算方法,求解出了线圈及其封装的应力分布。对于封装非金属材料,采取静强度评估方法进行失效判断,认为当封装所受最大应力超过其抗拉强度极限时发生失效。对线圈金属材料,除采取静强度评估方法外,还结合其材料应力-寿命曲线进行了疲劳寿命分析。结果显示：封装所受最大应力超过了其抗拉强度极限,在发射过程中,破坏区域逐渐扩大直至封装完全破坏;线圈所受最大应力小于其屈服强度,没有发生静强度失效,但在多次发射后会出现疲劳破坏。通过对封装进行材料改进,使得封装所受应力在许用范围内并且增加了驱动线圈的疲劳寿命。开关磁阻电机无位置传感控制器研究
摘要：针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。基于双层聚类与GSA-LSSVM的汽轮机热耗率多模型预测
摘要：针对单模型难以精确描述具有复杂非线性特性的汽轮机热耗率的问题,提出一种新的热耗率多模型建模方法。首先应用GK算法分析出最优聚类个数以及初始聚类中心,避免了聚类数确定的盲目性;然后利用核模糊C均值算法对热耗率样本集做出聚类划分,在每个子空间中利用最小二乘支持向量机（LSSVM）辨识出相应子模型,同时,为了保证子模型精确度,采用引力搜索算法来解决LSSVM参数优化问题;最后,将子模型通过隶属度值加权融合得到精确的热耗率预测模型。以某600MW超临界汽轮机组为研究对象,基于现场数据建立汽轮机热耗率预报模型,仿真结果验证了提出的多模型建模方法具有较高的预报精确度和泛化能力。具有数据丢失二维Roesser系统的量化状态反馈控制
摘要：探讨存在数据丢失二维Roesser系统的量化状态反馈控制器设计问题。假设二维系统在网络控制系统中运行且系统状态全部可测,测量到的状态数据量化后经网络进行传输,同时由于网络自身限制伴随数据包丢失现象的发生。首先将数据丢失描述成取值为0或1的随机伯努利序列,定义了随机意义下二维系统的均方稳定性。其次,采用扇形界方法处理数据量化造成的误差,给出一个闭环系统均方渐进稳定的充分条件,基于该条件可通过求解线性矩阵不等式设计状态反馈控制器。最后,仿真示例验证了所提设计方法的有效性。无刷直流电机模糊PI控制系统设计
摘要：无刷直流电机具有非线性、强耦合的特点,在电机控制领域被广泛研究。根据传统软件控制器运行速度慢、精度低、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于现场可编程门阵列（field programmable gate array,FPGA）的无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统。该系统以FPGA为主控芯片,用Verilog HDL硬件描述语言对控制器内各个功能模块进行设计,实现整个系统的全硬件化,充分发挥了FPGA执行速度快、抗干扰能力强、灵活度高、拓展性强的特点。系统采用转速、电流双闭环控制。转速环采用模糊自适应PI控制算法,改善了传统PID响应速度慢、超调大等缺陷。通过仿真与实验对比分析,该系统响应速度快、超调小、稳态精度高、运行稳定。分布式电源并联运行控制新方法
摘要：在分析微网多逆变器并联功率分配机理基础上,分析了不同额定容量逆变器间有功功率和无功功率环流的变化规律,并具体分析了等效线路阻抗对功率分配的影响机理及传统下垂控制法的局限性,为此提出了一种改进的Q-En下垂控制方法和En电压恢复机制来改善无功功率的分配并分析了它们的控制原理。仿真和实验表明设计的改进下垂控制器可使得并联运行的逆变器能按额定容量精确分配负荷有功和无功,设计的控制器具备较强的鲁棒性能。