混合励磁水轮同步发电机结构与原理

针对现有小型水轮同步发电机运行效率低的问题,提出一种新型的可满足小型水电站运行要求的混合励磁同步发电机。该混合励磁水轮发电机转子由4个铁磁磁极和4个永磁磁极构成,每个磁极均布置励磁绕组,铁磁下的励磁绕组为运行励磁绕组,永磁磁极下的励磁绕组为灭磁励磁绕组,分别分析了两套励磁绕组工作时的气隙磁场调节原理。基于二维电磁场有限元法,计算了该混合励磁同步发电机运行性能,得到了该发电机的空载电压波形及其特性。与研制的混合励磁同步发电机样机测试结果吻合,验证了计算结果的正确性,同时说明该混合励磁同步发电机具有较宽的气隙磁场调节能力,可以满足小型水电站无功调节的要求。     

齿谐波绕组电流对电枢绕组空载电压波形的影响

为了利用电机中固有的齿谐波磁场实现永磁电机气隙磁场的调节,需要处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系。基于磁导分析法定性分析了转子齿谐波绕组电流产生的机理,及其产生的齿谐波磁场在电枢绕组中感应的齿谐波电动势特点。相邻磁极下的齿谐波绕组采用正向串联的方法,可以解决电枢绕组和齿谐波绕组之间的磁场耦合问题,从而消除由转子齿谐波绕组电流产生的齿谐波磁场在定子电枢绕组中感应的齿谐波电动势。针对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,通过对比计算结果和实验结果验证了理论分析的正确性。     

混合励磁永磁电机齿谐波绕组特性计算与分析

为了在电机设计阶段把握混合励磁永磁同步发电机齿谐波绕组的空载和负载特性,应用电机理论定性分析了转子齿谐波电动势的产生机理及特点。根据其特点,提出了一种准确计算齿谐波绕组电动势波形的方法。应用该方法对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的齿谐波绕组电压随励磁电流和电枢电流的变化分别进行了计算,并对其变化趋势进行了详细的分析。分析表明:齿谐波绕组特性与电枢绕组特性不同,其受磁路饱和影响较大。计算结果和实验结果的比较验证了计算方法的准确性以及理论分析的正确性。     

混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析

介绍了一种混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析，这种发电机的主发电机部分和一般的永磁同步发电机相同，样机采用了表面径向式磁钢转子，另有用于调节电压的辅助电励磁部分，两部分共有一套电枢绕组。为了精确计算该发电机的参数和特性，采用了电磁场有限元计算，特别是对磁场分布比较复杂的电励磁部分采用了三维电磁场分析，在有限元数值计算的基础上，推导了计算发电机外特性的等效电路，并加工了实验样机，样机实测数据和计算结果相吻合。     

励磁电流脉动对电枢绕组空载电压波形的影响

为了不影响齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机的运行性能,需要正确处理好齿谐波磁场的利用与电枢绕组电压波形畸变两者之间的关系,此为利用齿谐波实现混合励磁的关键问题。应用电机理论定性分析了齿谐波励磁系统输出的励磁电流产生脉动的原因,以及该脉动电流产生的附加磁场在电枢绕组中感应谐波电动势的特点。采用在齿谐波励磁系统直流侧并联电容的方法,可以减小励磁电流的脉动,从而削弱其在电枢绕组中引起的谐波电动势。对一台齿谐波励磁的混合励磁永磁同步发电机进行了计算和实验,计算结果和实验结果的比较验证了理论分析的正确性。     

混合磁极式的混合励磁永磁同步发电机仿真

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.     

ANSYS软件在谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中的应用

介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发,将该软件应用于谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中,在电机电磁场分析中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能,使用、修改方便,并且计算速度快.通过对电磁场计算结果的后处理,得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形以及谐波绕组空载特性曲线.样机测试结果验证了分析结果的正确.     

复合励磁稀土永磁同步发电机设计与研究

永磁同步发电机结构简单、运行可靠，但是输出电压调节范围小。本文提出了一种解决永磁发电机电压调节问题的方法——利用永磁体和电励磁绕组组合励磁。这种发电机由永磁体和电励磁部分组成，发电机的主要气隙磁场由永磁体建立，电励磁部分提供电机调压所需的辅助磁场，两部分共用一个电枢。     

一种改善永磁同步发电机电压调整率的方案设计

针对永磁同步发电机无法通过调节励磁来调节输出电压的缺点,在永磁发电机的定子绕组上设计一套补偿绕组,当负载电流变化从而改变发电机的输出电压时,通过调节辅助励磁装置改变补偿绕组中电流的大小和方向,以抵消负载变化时电枢反应对气隙磁场的影响,从而保持输出电压的恒定,降低电压调整率.仿真计算表明,该方法可行.     

ANSYS软件在谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中的应用

介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发，将该软件应用于谐波励磁同步发电机空载谐波磁场分析中，在电机电磁场分析中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能，使用、修改方便，并且计算速度快。通过对电磁场计算结果的后处理，得出了谐波励磁同步发电机的旋转磁场波形、谐波绕组电压波形以及谐波绕组空载特性曲线。样机测试结果验证了分析结果的正确。     

混合动力汽车复合储能技术

通过剖析混合动力汽车(HEV)存在的主要问题,指出单一储能技术在某些情况下已不能满足车辆的需求,要解决HEV电源存在的问题,可采用复合储能技术。该技术现已成为HEV动力电源的一种发展趋势。结合复合储能开发的实例,给出目前复合储能技术的典型组合方式、应用场合及发展趋势。     

Hybrid grounding system

This paper presents an application of a hybrid grounding scheme to a paper mill 13.8-kV generator. The article describes the grounding problem, lists user examples of stator ground failure, and provides a theoretical explanation for the problem and resulting generator damage. Various grounding methods used in industrial applications, including an innovative hybrid grounding scheme that maintains continuity of service, controls transient overvoltages, and effectively limits damage to stator iron is presented. Finally various ground protection schemes for the generator grounding and system grounding configurations, and a list of additional resource material is presented.     

混合级联多电平逆变器混合频率载波调制技术

针对于Ⅱ型混合级联型多电平逆变器混合调制中,输出电平切换时出现的低压单元直流侧电流倒灌问题,提出了一种改进的混合频率载波调制策略.该策略采用频率相差1倍,且幅值相同的6个层叠载波对正弦调制波进行混合调制,兼顾了低压单元和高压单元的性能,在保障输出电压波形质量的同时,完全解决了电流倒灌问题.以Ⅱ型混合级联七电平逆变器为例,在给定相关参数下对该策略进行了仿真和实验验证,研究结果表明该策略下逆变器相电压和线电压总谐波畸变率分别为19.90％和17.34％,谐波主要分布在载波比两侧,直流侧电流倒灌问题被完全消除.     

Hybrid outdoor insulators

Attempts to reduce outdoor insulator problems caused by exposure to wetting, weathering, contamination, and vandalism are examined. Three main approaches are discussed: (1) improving the insulator's shape, both to get longer creepage distance and to improve pollution catch and wetting characteristics; (2) changing the nature of the surface so as to defeat contamination and wetting; and (3) reducing the insulator's brittleness, i.e. susceptibility to fracture, by changing the material. A hybrid insulator consisting of a cylindrical ceramic interior, elastomeric sheath, and sealant is described that meets the requirements. The first commercial application, a 25-kV railroad insulator consisting of a 75-mm diameter porcelain rod, a finned sheath applied by heat-shrinking, and a mastic sealant has proved highly satisfactory both indoor tests and at naturally polluted stations. The impact resistance results showed that the hybrid insulator resist a shotgun blast     

Hybrid fiberoptic-millimeter-wave links

Combining fiberoptics for point-to-point communication and millimeter waves for short-range wireless communication simultaneously provides fast data rates, high security levels, and mobility. The article describes the system architecture, including some of the key design tradeoffs that have been and are currently being considered, and the demonstration/validation (DEMVAL) results. Highlights of the progress include the transmission of data, digital video, and voice from a fixed computer terminal to a portable/wearable computer over the hybrid fiberoptic/millimeter-wave link. These results demonstrate system architecture proof-of-concept as well as significant risk reduction in critical subsystems     

Hybrid notch filters

Narrow bandwidth bandstop filters or ‘notch filters’ are frequently required in both communication and electronic warfare systems. In the latter case the ability to switch into an ‘allpass’ state with a minimum level of loss and time delay distortion is vital. Furthermore, in both cases a level of 20-30 dB rejection is normally required. These factors suggest that the ‘hybrid notch filter’? proposed in this paper is an optimum solution for low-loss designs. Design techniques and experimental results for two fixed tuned filters for cellular base station applications are presented.     

双低压型混合级联逆变器的改进混合调制

为解决混合级联九电平逆变器中的电流倒灌问题和降低功率平衡方法的数字设计难度,提出了一种改进的混合调制策略。该混合调制策略可分为两步:首先,通过改进混合级联九电平逆变器拓扑及混合调制方法消除电流倒灌问题;然后再利用逻辑运算对低压单元开关管的初始驱动信号进行功率平衡优化,得到低压单元开关管的实际驱动信号,进而简化功率平衡方法。仿真和实验结果表明:该策略能够在较低调制度下,实现逆变器的高压单元工作在基波频率和2个低压单元的功率平衡。     

基于混合式MMC的混合高压直流输电系统启动策略

针对与有源系统相联的混合直流输电系统,以全桥子模块和半桥子模块混合的模块化多电平换流器(MMC)为例,详细分析了其预充电启动过程,给出了每个阶段直流电压的一般数学表达式,从数学上证明了其与半桥子模块或全桥子模块构成的MMC的内在联系。分析了基于全桥子模块和半桥子模块混合的MMC在不同混合比例下其预充电过程中可能存在的过压或欠压问题,提出了5种解决措施。同时就混合直流输电系统运用于向无源系统供电和作为"黑启动"电源的应用场合,分析了其预充电启动过程,并提出了具体实现方法。最后通过PSCAD/EMTDC对相关分析进行了仿真验证。