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摘要:从积污、人工污秽试验、人工雨闪试验3个方面对高压直流换流站直流支柱绝缘子和套管伞形结构进行了研究。通过对换流站、自然积污站和风洞试验中支柱绝缘子和直流设备套管的积污数据的分析,对±500kV直流系统用不同伞形支柱绝缘子全尺寸的人工污秽试验,以及瓷套管的人工淋雨试验,比较了伞形参数对支柱绝缘子和瓷套管污秽性能和淋雨闪络性能的影响。结果表明,和大小伞支柱相比,深棱伞绝缘子具有更好的污闪特性,受海拔高度的影响也相对较小。伞间距对雨闪电压的影响很大,增大伞间距可提高瓷套管的雨闪电压。该文的研究结果可直接为工程设计中支柱绝缘子和瓷套管的伞形结构选择提供依据。
摘要:初步研究了用热刺激电流(TSC)技术进行硅橡胶合成绝缘子老化状态评估诊断的可行性。首先研究各种试验参数对硅橡胶合成绝缘子TSC特性的影响,结合不同测试条件的硅橡胶绝缘子陷阱电荷趋势图,确定一种合适的TSC试验参数,并在此给定的试验参数下,对比研究同一厂家新旧2批合成绝缘子的TSC特性。初步试验发现,新旧绝缘子的TSC测试结果明显不同。结合绝缘子的憎水性测试及微观结构分析发现,TSC测试结果与憎水性、微观结构之问存在一定联系。研究结果表明,如果深入系统地研究TSC特性与老化特性之间的关系,TSC技术有可能成为硅橡胶合成绝缘子老化程度评价及诊断的新方法。
摘要:极导线垂直排列直流线路在我国已用于实际工程,有必要研究有效方法计算该类线路的合成电场,以满足工程设计和环境保护需求。根据极导线垂直排列直流线路几何结构的特点,在Deutsch假设的基础上,提出了一种计算极导线垂直排列直流线路地面合成电场的方法。该方法还适用于极导线水平排列直流线路。通过试验和计算结果对比,对该方法进行了验证。使用该法对极导线垂直和水平排列±500kV直流线路的地面合成电场进行了计算分析。结果表明:在极导线高度和极间距分别相同的情况下,极导线垂直排列直流线路下的最大地面合成电场比极导线水平排列直流线路的略大,但极导线垂直排列直流线路的地面合成电场横向衰减较快;极导线垂直排列直流线路的走廊宽度约为极导线水平排列线路的50%。
摘要:换相过电压在可控硅整流系统中广泛存在,介绍了一种通过建模仿真,研究换相过电压及其抑制措施的新方法。根据三峡电站励磁系统参数,建立了励磁系统及其过电压抑制措施仿真模型;模型计算得到的过电压波形与现场实测结果一致性好。仿真分析了不同参数下整流式、三角形、星形3种换相过电压抑制方案,仿真结果与现场实测结果基本一致,对工程实际有指导意义。
摘要:基于PD信号的复小波变换模极大值随尺度s的增加而增加,而白噪声的复小波变换模极大值随尺度s的增加而减小的特点,创建一种分层复阈值算法。将分层复阈值用于复小波变换对仿真PD信号的去噪,并与全局复阈值算法进行了比较。同时在对仿真PD信号去噪后的波形畸变研究中,为弥补波形相似性参数(NCC)的不足,提出一个新的描述波形相似程度参数——变化趋势参数(VTP),并结合去噪前后的信噪比(SNR)对去噪效果进行综合评价。将分层复阈值技术用于对实验室实测的模拟GIS超高频PD信号的去噪。结果表明,采用分层复阈值技术的复小波变换抑制自噪声的效果更好,在高信噪比(SNR)或噪声抑制比(NRR)的情况下,对信号的畸变也更小。
摘要:考虑电弧的物理参数以及电磁、热和辐射等现象,通过对商用计算流体力学软件FLUENT进行二次开发,建立了空气开关电弧等离子体的二维磁流体动力学(MHD)数学模型。然后仿真分析了电弧半径、电场强度与电流之间的关系,以及外部磁场对电弧运动过程的影响。同时完成了相关的实验研究。结果表明随着电流的增大,电弧半径将受到器壁宽度的限制;电流对电场强度的影响很小;外部磁场在加速电弧运动的同时,产生的“磁压”会导致电弧高温区不断被压缩以及局部压力的升高。
摘要:由于介质阻挡放电电路(dielectric—barrier discharge,DBD)存在放电和未放电两个模态,电路的模态和电源的模态相互组合使电路工作的模态很复杂。为了能在工程中便利地为DBD电路设计供电电源,在分析一种移相全桥脉宽控制下的串联负载谐振式DBD电路电流的基础上,利用串联逆变器供电的DBD电路电流接近正弦波这一特性,提出了DBD电路的基波分析方法,推导了DBD电路的基波等效电路,并采用实验和仿真的方法对基波分析方法进行了验证。分析表明采用基波分析法得到的计算值与仿真和实验结果之间的相互误差均小于8%,这就验证了该文分析方法的正确性。与一般的分析方法相比,提出的设计和分析方法具有简单和方便的特点,具有现实的工程意义。
摘要:为定量分析接触器式继电器的可靠性水平,借鉴目前国内外标准和可靠性研究成果,确定了失效率作为它的可靠性特征量;根据国内接触器式继电器的实际生产水平,划分了失效率等级作为可靠性指标来确定产品可靠性水平;为分析接触器式继电器的工作特点和失效模式,进行多组试验结果表明接触器式继电器接触不良和断开不良的失效模式有偶然失效和永久失效两种表现型式;不同表现对可靠性的影响不同,根据可靠性抽样理论,由操作时间与允许失效数之间的关系推导出可靠性验证试验抽样方案。按照该文的可靠性验证试验抽样方案抽取样品进行检测,可确定接触器式继电器的可靠性水平。
摘要:永磁同步电机直接转矩控制(PMSMDTC)系统的转矩脉动问题一直被广泛关注,特别是在四开关逆变器供电系统中,由于可用电压矢量减少,转矩脉动更加严重。空间矢量调制(SVM)是一种常用的消除电力谐波的调制技术,更可用于电机控制中转矩脉动的削减。该文针对四开关逆变器供电PMSMDTC系统的特殊性,采用了一种新型SVM方法,分析了等效零矢量模拟技术,将传统SVPWM调制中的劈零思想引入到空间矢量的合成上。仿真及实验结果验证了该新型SVM DTC方法大大减小了转矩脉动,且仍保持了DTC系统固有的快速转矩动态响应。
摘要:针对永磁直线同步电机(PMLSM)直接驱动伺服系统易受负载扰动、测量噪声及参数变化影响的特点,基于H∞/μ似方法设计了一个鲁棒二自由度速度控制器,解决了传统单自由度控制器在满足系统跟踪性能和抗干扰性能要求方面存在的矛盾。由于在求解μ控制器时应用了标准凡控制理论,大大提高了尉空制器的获得速度。该速度控制器克服了标准H∞控制器保守性的缺点,并且对负载扰动、测量噪声和参数不确定性等干扰的抑制方面也比标准H∞控制器更具鲁棒性。仿真结果及分析表明,所提基于H∞/μ似方法二自由度速度控制器,满足高精度永磁直线同步电机伺服系统对鲁棒性和快速性的要求。
摘要:首先对双机械端口电机进行了简单的介绍,分析了采用传统的建模方法存在着忽略2个气隙磁场耦合问题,提出一种考虑耦合的精确系统建模方法。接着以永磁一永磁型双机械端口电机为例进行了系统建模:首先根据绕组函数理论推导了这种电机在abc坐标系下的电感矩阵,得出abc坐标系下气隙耦合的数学模型;进而得到同步旋转坐标系下的数学模型。接着从能量的角度出发,推导了2个机械端口的转矩公式。最后,用仿真对传统模型和新模型进行了比较,结果证明新模型的准确性,同时看到内外2个气隙磁场的耦合对系统造成的影响不可以忽略。
摘要:根据传热学理论,建立了力矩电机电磁稳态运行条件下的三维暂态温度场的计算数学模型,给出了求解域内的基本假设及相应的边界条件,根据电磁场计算,确定了定子铁心与磁极表面的损耗热源分布。以某型力矩电机为例,应用三维有限元法计算了电机温度场的同时,也对定子铁心损耗与转子磁极表面损耗对电机温度场的影响进行了数值分析,计算结果与实测结果相吻合。
摘要:为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相问谐波漏感,在两线圈问谐波电感的求取和绕组与线圈连接关系确定方面采用了新的分析方法。以单一线圈而不以一相绕组为基础,通过总电感减去基波电感的方法计算两线圈间的谐波电感,并在区分控制绕组和功率绕组情况下给出了异步发电机任意2个定子槽中线圈间谐波电感值。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程,列写了表示线圈支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵,用规范统一的编程方法计算各相绕组问的谐波漏感,并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强,对绕组连接复杂多相异步电机定子谐波漏感参数计算优势明显。
摘要:基于模型参考自适应控制系统原理(MRAS)设计了一种新型的速度磁链自适应观测器,它以定子电流和定子磁链为状态变量,把磁链观测和速度辨识结合在一起,可以将定子磁链观测值直接应用于直接转矩控制算法中,并实现了异步电机无速度传感器直接转矩控制系统。定义了李亚普诺夫函数,根据其稳定性理论确定了速度自适应律。利用SIMULINK中的库元件和S-function构建了异步电机无速度传感器直接转矩控制系统仿真模型,仿真实验结果表明提出的速度磁链自适应观测器对速度辨识快速而准确,算法比较简单,计算量小,便于在线实现。该系统具有较好的定子磁链和转速观测精度以及对定子电阻变化的鲁棒性,能改善低速时磁链畸变的程度和运行特性。
摘要:在普通异步电机中,由于附加损耗数值较小,通常按总功率的5%粗略估算。在实心转子感应电机中,附加损耗中的表面涡流损耗数值远大于普通笼型感应电机,不但成为实心转子感应电机附加损耗的主要部分,而且是造成这种电机效率低、电机过热的重要原因,限制了该类电机的应用和发展。文中运用二维解析法及坡印亭定理对实心转子的表面涡流损耗进行了计算,与试验结果比较显示,理论计算在小转差范围(0-0.2)内取得了与实际较为一致的结果,并分析了大转差下产生偏差的原因。在小转差(s=0.107)运行状态,对定子槽口宽度变化和气隙长度变化对转子表面涡流损耗影响进行仿真计算。结果表明,改变槽口宽度对该种电机转子的表面涡流损耗影响不明显,随着气隙长度的增加,附加损耗曲线分为快速下降,缓慢下降两段。在曲线缓慢下降段综合考虑选取气隙长度是合适的。
摘要:研究了一种应用于飞机舵机的双通道无刷直流电动机,该电动机在任意1个通道故障时,可以采用单通道工作的容错运行模式,提高飞机舵机的任务可靠性。讨论了该电动机的电磁时间常数、机电时间常数和频率响应特性,给出了机械特性试验曲线和频率响应试验结果;分析了容错运行状态下电磁转矩和功率损耗的关系,由于电动机功率损耗的限制,在容错运行状态下电动机输出的电磁转矩降低。飞机舵机为要求快速调节的位置伺服系统,电磁转矩的降低直接影响到电动机的动态性能;仿真分析了功率损耗对系统容错运行动态性能的影响,并给出了试验结果,验证了仿真分析结果是正确的。
摘要:电磁轴承开关功率放大器本质是非线性系统,通常在对电磁轴承控制系统进行分析时,将电磁轴承开关功放的模型等效为一阶惯性环节的线性模型。由于线性模型不能反映开关功放实际特性,其精度将直接影响磁轴承控制系统稳定性分析。该文对电磁轴承脉宽调制型开关功放,基于谐波平衡原理,建立电磁轴承开关功放的线性化谐波模型。利用该模型对电磁轴承开关功放的特性进行仿真,并将仿真结果同应用SIMULINK中的电力系统工具箱(PSB)建立开关功放模型的仿真结果以及实验结果进行比较,结果基本吻合,验证了所提出的谐波建模方法的正确性和有效性,从而为电磁轴承开关功放的特性分析提供了一种可行的研究方法。