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中国电机工程学报 2009年第36期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志电力电子与电力传动

双馈型风力发电变换器主回路杂散电感的影响和抑制18-22

摘要：双PWM变换器是MW级双馈型风力发电系统中的关键部件。在大功率风电变换器中,由于杂散电感的存在,器件在关断过程中往往会产生超出允许范围的瞬态尖峰值,从而导致其失效和损坏。因此,在研制兆瓦级双馈型风力发电变换器时要考虑如何对变换器回路的等效杂散电感进行抑制。针对上述问题,通过构建2MW双馈型风电变换器功率主回路杂散电感等效分布模型,分析了杂散电感在器件关断过程中的影响。在此基础上,提出一种低感平面母线技术来抑制主回路的总杂散电感,并采用基于虚功原理的电磁场知识来对其电感值进行理论分析和计算。从结构设计和工程应用角度出发,对该母线的使用进行分析。样机试验结果表明,所提方案较之传统设计在抑制主回路杂散电感上更具有效性。

无变压器非隔离型光伏并网逆变器直流注入控制技术23-28

摘要：直流注入是光伏并网发电系统中的一个重要问题。IEEEStd.929-2000规定直流注入必须小于系统额定电流的0.5%。然而,目前关于直流注入问题的相关研究较少。借鉴电容隔离直流的特性,从控制理论角度出发,提出一种基于虚拟电容的并网逆变器直流注入控制策略,通过并网电流前馈至占空比实现虚拟电容,有效地消除了并网电流中可能存在的直流分量。分析此方案的工作原理,设计电流控制和锁相算法,并采用Matlab/Simulink进行仿真研究。在500W实验样机上进行方案可行性分析,实验结果验证了此方案的有效性。

近正弦输入电流三相整流器的分析和参数设计29-34

摘要：研究一种低输入电流谐波的三相不控整流器。该整流器由输入电感、三相整流桥以及与整流二极管并联的电容组成,通过在交流侧加电感和在二极管上并联电容来改善网侧电流波形,提高功率因数。在分析该整流器3个工作模式的基础上,结合该电路的特性,提出一种相应的参数设计方案,给出参数的优化设计公式。利用这些公式设计了3台工作于不同模式的整流器,并通过实验进行验证和分析。结果表明该整流器与传统三相整流器相比,可显著降低输入电流的谐波含量,且在额定工作点附近可获得接近1的功率因数,从而证明了参数设计方法的正确性,可作为设计低输入电流谐波的三相不控整流器的参考依据。

注入式混合有源电力滤波器的数学模型及其特性35-41

摘要：在分析注入式混合有源电力滤波器（injection typehybrid active power filter,IHAPF）工作原理的基础上,从控制的角度提出电压型逆变器的数学模型,在此基础上建立IHAPF的数学模型,对其稳定性和谐波抑制能力进行分析,着重探讨控制器参数对IHAPF稳定性和谐波抑制能力的影响,并提出控制器参数选择方法。仿真和实验结果证明了分析的正确性。

中国电机工程学报杂志行业信息

关于开展《中国电机工程学报》百篇杰出学术论文评选活动的通知41-41

摘要：为了充分发挥科技期刊对科学和技术的促进和引领作用,积极推进科技成果的转化,鼓励广大专家学者和科技工作者积极发表学术论文,提高将优秀科研成果首先贡献给自己祖国的成就感和荣誉感,鼓励编辑积极发现高水平论文,

中国电机工程学报杂志电机与电器

采用换位设计的新型双凸极永磁电机42-48

摘要：常规双凸极永磁（doubly salient permanen tmagnet,DSPM）电机通常采用集中绕组设计,且定子上每个永磁体对应整数倍的相绕组,造成了各相磁路每相最大与最小磁链处的变化率不一样,由此导致了各相反电势的偏差及每相反电势的左右不对称。每相绕组的各个串联线圈的自感随转子位置呈同方向变化,加剧了每相自感的波动程度,从而导致了磁阻转矩及转矩脉动的增加。提出一种新的DSPM电机及其设计方法——换位设计,以保持各相磁路严格对称,并且每相邻线圈的自感随转子位置变化趋势正好相反,从而可以最大程度地削弱磁阻转矩及电磁转矩脉动。利用时步有限元法进行计算,并与一台现有的类似结构的DSPM电机进行比较,样机的实验结果验证了该方法的有效性。

中国电机工程学报杂志行业信息

《中国电机工程学报》连续七年被评为中国百种杰出学术期刊48-48

摘要：11月27日,一年一度的中国科技论文统计结果会在京召开,了2008年度中国科技论文统计结果,公布了＂2008年中国百种杰出学术期刊＂和＂2008年中国百篇最具影响国内学术论文＂。《中国电机工程学报》被评为＂2008年中国百种杰出学术期刊＂，

中国电机工程学报杂志电机与电器

并列结构混合励磁同步电机的轴向漏磁及其影响49-54

摘要：并列结构混合励磁同步电机（hybrid excitation synchronous machine,HESM）是混合励磁电机的一种典型结构。该文指出并列结构混合励磁同步电机内永磁部分与电励磁部分之间存在漏磁通耦合现象。考虑漏磁通的3维分布特性,建立电机3维场有限元模型,分析轴向漏磁的磁通路径和分布情况,计算得到不同励磁电流方向下轴向漏磁大小和分布的变化规律,表明漏磁通存在使电励磁部分气隙磁场双向调节作用不对称,从而影响励磁电流对并列结构混合励磁同步电机输出电压的调节。原理样机实验结果验证了分析结论。轴向漏磁影响调磁特性的问题对其他并列结构混合励磁电机研究有普遍的参考价值,该类新型电机的设计中应注意合理选择永磁部分和电励磁部分转子之间的轴向距离。

带阻尼绕组的凸极永磁同步电机转子位置估计55-59

摘要：带阻尼绕组的凸极永磁同步电机由于转子上安装有阻尼绕组,采用基于高频信号注入法的永磁同步电机转子位置估计方法时,高频电流响应中包含的阻尼绕组电流会影响转子位置估计的精度。对带阻尼绕组的永磁同步电机进行了建模、分析与仿真,得出是否有阻尼绕组,对凸极永磁同步电机的高频电流响应区别很大,并设计了阻尼绕组补偿器,补偿阻尼绕组电流对转子位置估计的影响。实验结果表明,在补偿了阻尼绕组电流的影响后,减小了转子位置估计的误差,提高了估计精度。

永磁直线同步电机多变量二阶滑模控制60-66

摘要：针对永磁直线同步电机的动力学特性,提出一种多变量二阶滑模控制算法,并设计了速度和电流控制器。算法在滑模量一阶导数未知的情况下,根据滑模量测量值的大小,在多个状态机之间进行切换产生控制输出,使滑模量及其一阶导数在有限时间内收敛到零。在测量噪声上界未知的情况下,算法实现了永磁直线同步电机控制系统的有限时间稳定,使系统精度达到O（δ）。仿真结果表明,算法对参数变化、端部效应和负载扰动等不确定性具有很强的鲁棒性,消弱了＂抖振＂,提高了控制精度。算法结构简单,易于实现。

新型双动子直线振荡电动机67-72

摘要：在研究国内外动磁式直线振荡电动机结构和原理的基础上,提出一种新型双动子直线振荡电动机。这种新型结构的直线振荡电动机主要由单相交流电源驱动,具有结构简单紧凑、推力大、行程长、效率高、铁心叠装方式与普通旋转电机叠装方式相同、加工制造容易等特点。针对直线振荡电动机的运行特点,建立基于等效磁路法的电磁场数学模型和有限元模型,推导电磁推力的计算表达式,并对空载以及非线性气体负载作用下的动力学特性进行了分析和数值模拟,理论计算结果与样机实验结果相符,为这种新型直线振荡电动机的设计、开发以及工程应用奠定了理论基础。

感应电机传导干扰频段Π型共模等效模型73-79

摘要：脉宽调制（pulsewidth modulation,PWM）逆变器产生的共模电压会在感应电机内部的寄生耦合回路中产生共模耦合的漏电流和轴电流,带来显著的负面效应。为研究PWM驱动系统的共模电磁干扰,在分析电机内部寄生参数的基础上,指出感应电机绕组可视为均匀传输线,且共模电流沿绕组传播时的阻抗为定值。据此提出一种构建感应电机传导干扰频段高频共模等效电路的实验方法,并建立新型π型等效电路,适用于分析和预测PWM电机驱动系统整个传导干扰频段（0.15～30MHz）的传导共模电磁干扰。仿真和实验结果验证了该模型的正确性。

大型空冷汽轮发电机定子端部温度场与流体场的计算与分析80-87

摘要：根据200MW大型空冷汽轮发电机通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子端部和多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的数学模型和物理模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对流体场和温度场控制方程进行耦合计算,可以得到定子端部流体出口处流量及端部绕组、压板周围的流体速度空间分布特性,从而确定多风路求解域中各风路入口的边界条件及端部各结构件的散热系数。分析了端部绕组、压板周围不同散热系数下,定子绕组、铁心、压指和压板温度的分布情况。将耦合场计算结果与实测结果进行分析,结果表明,端部计算模型计算出的各风路风量可作为多风路模型计算中各入口的流量边界条件,也表明多风路模型中的基本假设是合理的。结论对大型电机定子端部散热系数选择提供方法和依据。

用于驱动无刷直流电机的矩阵变换器闭环调制88-95

摘要：给出一种矩阵变换器驱动无刷直流电机实现交交变频调速的控制策略。兼顾系统输入输出性能,将空间矢量调制和传统电压源型逆变器驱动无刷直流电机调制策略相结合,构成矩阵变换器控制无刷直流电机的新型调制方法。基于此调制方法,提出矩阵变换器驱动无刷直流电机交交变频调速的闭环控制策略。以调制比为中间变量,通过对调制比的修正及时调整变换器的输出电压,实现转速的准确跟踪。实验验证了所提控制策略的有效性。

转子绕组匝间短路对电机轴电压的影响96-100

摘要：研究转子绕组匝间短路故障与电机轴电压的联系,采用气隙磁导法分析电机气隙磁场,建立考虑定子齿槽效的气隙磁导模型。当转子绕组匝间短路故障发生后,轴电压信号中将出现与齿槽数对应的故障特征频率,该特征频率可以作为诊断转子绕组匝间短路故障的依据。在故障模拟电机上进行实验,验证了所提方法的正确性。

电动汽车双向阻抗源逆变器控制系统设计101-107

摘要：分析了双向功率流阻抗源逆变器系统工作原理、脉冲调制方式。采用开关信号流图方法建立了统一的控制系统模型,从稳态直流模型推导出系统额定工作点,从动态小信号模型推导出系统传递函数。阻抗源逆变器控制系统是含有二维参数的非线性系统,对相互关联的2个控制变量（直通占空比D和调制系数M）进行动态解耦,对解耦系统设计了电压电流双环控制器以提高系统的动态性能和稳定程度,基于伯德图分析了控制系统的稳定性和动态特性。研制了一台55kVA双向功率流阻抗源逆变器,实验结果表明,系统具有优良性能,可以有效应用于电动汽车和可再生能源发电系统等领域。

基于图像测量的智能交流接触器设计技术108-112

摘要：提出基于高速摄像机图像测量与处理的智能电器动态特性测试、设计思路与方案。以智能交流接触器动态过程测试为实例,介绍基于高速摄像机的智能交流接触器动态特性测试装置的测试原理、图像处理理论与方法。应用该测试装置,对智能交流接触器动作机构吸合、释放过程动态特性的ANSYS-ADAMS综合仿真结果进行验证,证明了仿真计算方法的正确性。该测试原理与图像处理方法不仅适用于智能交流接触器研究,而且适用于其它电器的智能化研究。

基于相对稳定系数的滑动电接触特性113-119

摘要：利用自行研制的高性能滑动电接触实验机,对铜基粉末冶金滑板的滑动电接触特性进行实验研究。通过引入两个相对稳定系数和载流效率值对实验结果进行分析,得出滑板的滑动电接触特性与接触压力、滑动速度和接触电流之间的关系。在滑动速度恒定的条件下,增大接触压力,摩擦系数会增大,却改善了滑板的受流质量和摩擦副的摩擦稳定性,从而使磨耗率呈现先减小后增大的U字形变化规律,磨耗率最小时对应的接触压力阈值随接触电流的增大而增大。在接触压力恒定条件下,摩擦副的摩擦系数随滑动速度的增加不断减小,但其摩擦稳定性及受流质量却不断恶化,磨耗率随滑动速度的增加而减小,随接触电流的增加而增大。