高压限流熔断器的过电压动态仿真与数值计算

以高压限流熔断器短路试验系统为研究主体,用MATLAB建立了动态仿真模型对熔断器熔断过程进行仿真。建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型,运用半隐半显格式的Callahan算法分析计算了熔断器的开断过电压,得到了过电压波形。仿真波形与计算波形均与实际试验波形基本吻合,充分说明两种方法的正确性,它们可以较好地模拟出熔断器短路试验时的开断过电压情况,还可用于其它非线性电路过电压的求解以及电磁暂态过程的计算。     

单导线——大地回路中波过程的模拟计算

本文为用Bergeron法计算导线—大地回路的波过程提供了方便而又比较准确的计算模式。首先给出了长线的运算式的Norton等值回路,其次从文[2]所导出的大地阻抗出发,应用拉普拉斯变换、数值积分以及曲线拟合等方法得出与方波电压相应的电压和电流近似解式,最后给出频率特性影响波形的计算方法。本文的方法可方便地用于电磁暂态程序中去。     

高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算

以1.5 MW高速永磁同步风力发电机为研究对象,设计了两台不同转子结构的发电机方案,介绍了高速永磁同步风力发电机电磁参数的设计原则。建立两台发电机电磁场二维有限元计算模型,给出它们空载和负载工况时的电磁场分布,并分别计算了定子直槽与斜槽时一个齿距内的齿槽转矩,计算了发电机空载电压波形正弦性畸变率,给出两台发电机负载与稳态短路参数的对比。同时,对内置式转子结构发电机转子冲片开轴向通风孔对电磁场分布及输出电压的影响进行了计算分析,为大功率高速永磁风力发电机的优化设计提供了一些有意义的参考。     

旋转电机绕组磁链的三维有限元分析

针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近绕组电流变化的曲线族。该计算方法也可用于旋转电机或其它电磁装置的三维磁链计算。具体算例说明了考虑端部漏磁场效应的条件和必要性。     

基于PCI总线的雷达信号采集分析系统设计

为满足雷达试验要求，设计了一个雷达信号高速大容量数据采集分析系统，该系统最高采样速率为200MSPS、存储容量为4000GB，并具有强大的触发功能。在硬件方面，设计了高速数据采集卡和硬盘阵列控制组合，实现了数据的高速采集和高速大容量存储；在软件方面，提供了采集数据的波形显示及时／频域分析测量等功能，并根据雷达信号的特点提出了波门压缩和幅度压缩方法对数据进行压缩。目前该系统已交付某雷达试验靶场使用。     

不等匝绕组的理论基础及应用分析

通过磁势分析,讨论了不等匝绕组的原理,进而分析它的降低谐波含量,改善磁势波形,提高绕组的电磁利用率的特点,并对几个Ｙ系列电机进行了绕组改进计算,列出改进后电机效率和噪声的计算结果,并与普通绕组作了比较。     

一种新的电磁继电器参数综合测试系统

研究了一种以单片机为中央处理机,可实现对电磁继电器参数自动测试的综合测试系统.该系统利用RS-232串口与上位机进行通信,把记忆示波器采集到的动态波形实时地传到上位机,通过OPENCHOICE软件对波形进行采样分析,结合VB计算机高级语言对数据进行处理,计算出相关的参数并显示.经对磁保持继电器参数测试表明,该系统操作方便、界面友好、处理精度较高,在电磁继电器研发过程中,为设计和改进电磁继电器提供依据.     

电力系统稳定器影响频率振荡的机理及阻尼分析方法

频率振荡是有功频率控制过程的小扰动稳定问题。已有研究集中于发电机调速器和原动机环节的分析。电力系统稳定器也可用于抑制频率振荡。分析了发电机励磁系统影响频率振荡的机理,当负荷具有电压调节效应时,则发电机励磁系统通过影响负荷电压进而影响负荷功率,从而对频率振荡产生影响。给出了频率偏差通过电力系统稳定器、励磁、网络、负荷等环节影响电磁功率的过程,利用阻尼转矩法计算电磁功率阻尼系数并分析了电力系统稳定器的影响。提出了多机系统中不同发电机电力系统稳定器对频率振荡阻尼影响大小的评估方法,选择影响大的发电机进行参数优化可更加有效地提高频率振荡阻尼。利用IEEE的4机2区系统对分析结论进行了仿真验证。     

采样控制系统提升技术的10年

由于早期的采样控制系统都是用离散化方法来设计的，但是实际上系统的性能应该是用连续信号来表示，所以为了解决用连续信号描述下的采样系统的H∞设计问题，出现了提升法。在对多种提升设计进行了对比分析后指出，提升方法并不能真正用于H∞优化设计，并给出了一种计算采样控制系统频率响应和L2诱导范数的方法。该方法具有清晰的物理概念，可以解决采样控制系统的H∞设计问题。     

基于CDEGS的金属构架雷击电磁分析

为研究金属构架遭雷击时的电磁特点及其影响因素,并应用于实际建构筑物的工程计算分析,提出将CDEGS软件应用于于这种计算,并利用电路法、有限元法和实验数据的对比验证了其可行性。文中还对金属构架内雷击电磁特点和部分影响因素进行了分析,得到离雷击点越远的垂直导体分流系数越小、各导体之间区域的磁场强度远小于导体附近等结论,并给出了雷击建构筑物时室内电子设备电磁防护的一些注意点。最后对一通信塔进行了实例分析。综上,CDEGS可应用于雷击室内电磁环境评估,具有一定的科研和业务应用价值。     

并行采集系统触发晃动实时校正技术研究

在并行实时采集系统,大量的采用了并行时间交替采样和数据分相存储技术,但采样数据的并行存储将引起触发抖动问题,严重降低了整个系统的性能。在分析触发抖动原因的基础上,提出了采用时间内插计数法,通过实时放大并测量触发信号和并行采样时钟的时间间隔,对触发晃动进行校正,从而达到降低触发抖动,提高波形显示稳定性的目的,并结合工程应用,在采用8路拼合的2GSPS实时采样数字存储示波器中实现了对触发晃动的校正,最后给出了该功能的性能测试结果。     

瞬态信号数字采集采样频率的选择

近年发展起来的数字采集(或数字存储)技术,为瞬态信号测试提供了极为优越的条件。然而采样频率的选取既影响到丢失信号信息的大小,又影响到是否能将信号完整地采集下来。文中给出两种确定信号带限频率的简便方法和合理选择采样频率的基本原则,并通过对兵工研究中常见的一些瞬态信号波形测试实例,介绍这些方法的应用。     

一种数字波形合成失真度的计算方法及实验验证

数字正弦波形是可时间量化和幅值量化的周期波形，利用数字波形合成技术生成的正弦波存在着波形失真，其失真度（THD）大小既与正弦函数一个周期内的离散点数M有关，也与数模转换器（DAC）的分辨率（即DAC的位数）N有关。本文在时域分析的基础上，通过详细的公式推导，给出了数字正弦波的失真度THD与M和N的计算公式。同时以16位高速DAC芯片LTC1597为例，利用自搭建的D／A测试系统对其进行测试，从实验的角度分析了用于数字波形合成的D／A转换器的分辨率、建立时间等特性对于数字合成正弦波形失真度的综合影响，并列表给出实验验证结果。本文的计算方法还可用于谐波分析。     

雷达信号测量的虚拟示波器设计

为了满足雷达实验中对信号采集分析的要求,本文设计了一个基于PCI总线的雷达信号高速数据采集卡,在此基础上针对雷达信号的特点设计了用于信号分析和测量的虚拟示波器.驱动程序采用的是Microsoft主推的WDM型驱动程序,在Driver Studio开发环境开发;应用软件采用VC 在Microsoft Visual Studio.NET2003环境下开发.该虚拟示波器具备信号采集控制、波形显示、信号测量分析等功能,并在此基础上实现了频谱分析和任意时刻存储的波形再回放功能.目前该软件已用于实际的雷达实验中.     

感应电动机模型和机械转矩参数对暂态电压稳定评估的影响

基于三阶感应电动机模型,同时考虑机械转矩参数,给出了快速评估法下极限切除时间的计算方法,分析了转子绕组电磁暂态特性和机械转矩参数对极限切除时间的影响。该方法提高了感应电动机模型精度,同时计算更加简便,可用于动态安全评估系统的计算。IEEE30系统仿真结果表明较高的机械转矩次数有利于负荷节点暂态电压稳定,而转子绕组的电磁暂态特性不利于负荷节点的暂态电压稳定,模型精度对极限切除时间的影响小于机械转矩参数的影响。     

单相非正弦电路电流分解与功率定义的研究

为进一步认识单相非正弦电路中的功率现象,获得电路补偿的信息和条件,对任意波形下的非正弦单相电路的功率进行了重新的定义。在傅氏分解的基础上,构造了欧氏赋范空间,通过坐标的正交变换得到电流向量在电压向量上的投影。投影的范数反映了有功电流和无功电流在电路中的分配比例。采用电压范数和电流范数乘积定义的功率具有明确的物理意义和数学表达,并可得到无功补偿在几何上的解释。给出了计算实例和仿真波形图。该方法是传统正弦功率理论的推广,对谐波抑制和无功补偿具有指导意义。     

快速电磁推力机构的动态特性仿真与优化设计

基于电磁推力机构的快速开关，在电力系统故障限流、电能质量、相控开关等领域应用前景广阔。给出了一种基于时间和位移双层循环的离散迭代算法，该算法可用于电磁推力机构的仿真分析和综合优化设计。通过仿真详细研究了不同的结构参数对电磁推力机构动态特性的影响，并给出了一般性的优化设计指导原则。提出采用一种机械弹簧式双稳保持结构，并利用优化分析的参数在算例中计算触头的关合过程，其合闸时间可达到0．23ms。     

冲击电压自动测量系统

介绍了一种冲击电压自动测量系统（稍做修改也可用于测量冲击电流）的结构和功能。该系统由数字存贮示波器,个人计算机,ＧＰＩＢ套件和打印机组成,配有中文软件,可根据冲击电压波形和峰值计算并设置示波器参数;通过试验电压采样序列,计算波形参数并画出波形图;画出传递函数Ｉ（ｓ）／Ｕ（ｓ）图;备有试验报告模板以撰写试验报告。     

基于AC6610P的低速多通道数据采集系统设计

针对牛头刨床,设计了一套基于AC6610P多功能A/D转换板的多传感器,多通道数据采集系统。本文介绍了该系统的硬件组成和软件设计的一般方法。硬件设计包括传感器的选择,调理电路的设计,数据采集卡的选择。软件设计包括采集界面的设计,采样数据的读取和存储,采样数据的波形显示以及处理。通过对采样波形和采样数据的分析证明,该低速多通道数据采集系统对于机械系统动力学、运动学的分析以及系统传动效率的计算能够提供准确实时的有效数据。     

基于数字信号触发技术的新型测量系统

开发了一种用于测试断路器动态特性的集成测量系统,该系统采用数字信号触发方法来确定开始采集电流波形的时刻对应的高速摄像图像,然后根据电流波形采样频率和高速摄像的拍摄频率来确定高速摄像的图像与电流波形的对应关系,实现了图像信息与波形信息的同步,这两种信息的同步精度为微秒级。此外,对该集成测量系统的优点和缺点进行了分析,便于测试人员根据实际情况确定是否可以采用这种测量方法。