基于分段线性的光伏阵列等效模型

根据光伏阵列在系统分析以及仿真实验等具体应用中的要求,为了对其非线性I-U特性进行简化等效,提出了一种基于分段线性的等效方法。该方法利用相对简单的线性模型以及相应的等效电路来描述光伏阵列的I-U特性。通过分段线性化,使光伏非线性关系由多段线性方程来代替。而对于每一段线性方程,用一个等效电路表示。最终提出了一个含多个并联支路的光伏电源I-U特性等效电路。利用PSCAD软件搭建了分段线性等效电路的仿真模型,并将仿真结果与数学解析计算结果进行了比较。分析结果表明,分段线性模型能很好地表示光伏阵列的非线性I-U特性。     

柔性直流输电系统阻抗稳定性分析

采用基于ESAC(energy system analysis consortium)标准的阻抗分析方法分析了柔性直流输电系统(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)的阻抗特性和稳定性。首先建立了柔性直流输电系统的等效电路,进而通过其复频域等效电路分析了VSC-HVDC柔直系统的阻抗特性,并由ESAC标准的阻抗分析法提出了判断VSC-HVDC柔直系统稳定性的实用判据。然后在复频域中得到了柔直换流站在不同PI控制参数下的Nyquist曲线以确定柔直系统的稳定性。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件中进行了时域电磁暂态仿真,其稳定性结果与在复频域中的计算结果一致,进一步验证了所提出的稳定判据的正确性。     

用于铁磁谐振过电压计算的电压互感器模型

根据电磁式电压互感器(PT)等效电路模型的特点,首先给出了PT的等效电路模型和各个参数的计算方法,推导出了PT励磁支路非线性参数的计算过程。然后在Matlab编程环境下使用M语言编制程序来计算PT励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。此后以10 kV电压互感器为例测试了其低压绕组的伏安特性和损耗功率值,对测试结果进行了分析后用编制的程序计算了励磁支路非线性电阻的伏安特性曲线和非线性电感的励磁特性曲线。最后给出了计算励磁特性时需要的注意事项。     

超磁致伸缩致动器的等效电路模型研究及实验分析

针对现有等效电路模型不能准确描述致动器稳态和瞬态特性,以致于无法精确计算致动器电流的问题,设计了一种新的致动器等效电路模型。与现有两种等效电路模型在致动器阻抗方面进行对比,以相对误差作为评价标准,通过参数辨识及理论计算与实验结果对比,验证了设计的等效电路模型优于其余两种,能够较准确地描述致动器的稳态特性。理论分析了设计的等效电路模型的输出电流表达式,得到了不同频率方波输入下电流的输出曲线;计算了高电平持续时间不同的情况下,输入为单个波形情况下电流的输出曲线;同时通过实验系统测量了电流的实际曲线,与理论计算曲线进行对比,验证了设计的等效电路模型能够较精确地描述致动器的瞬态特性,为设计合理驱动方案以提升致动器响应速度奠定了良好基础。     

基于分段等效电路法的Litz线绕组损耗求解

为了减小磁性元件的绕组损耗,Litz线备受设计者们的关注,但其庞大的单线股数和复杂的绞制方式使得Litz线的绕组损耗难以计算和仿真。本文从Litz线的绞制方式出发,分析不同绞制方式下Litz线的电流分配特性,并针对业界更普遍使用的同心绞Litz线进行细致分析,提出分段并绕平行线可近似替代同心绞Litz线的想法,并以此为依据使用分段等效电路法求解同心绞Litz线的单线电流,然后将求得的单线电流值重新赋值到2D并绕平行线的仿真模型中进行仿真,即可求解同心绞Litz线的绕组损耗,并在最后验证了分段等效电路法求解同心绞Litz线绕组损耗的有效性和准确性。     

开关磁阻电动机静态特性的仿真计算

用有限元法对一台 8/ 6极开关磁阻电动机的磁场进行了计算 ,利用计算结果 ,对其静态特性进行了仿真计算。得出了不同转子位置下的磁链、电感、磁共能及转矩特性曲线。在磁场计算时 ,为了得到较为精确的计算结果 ,对铁磁材料的磁化曲线采用了样条函数插值     

次级断续时直线感应牵引电机的分段式等效电路与特性分析

提出分段式等效电路模型,分析了次级断续时直线感应牵引电机特有的电磁现象及其特性.首先,建立次级断续时直线感应电机的物理模型,根据初级、次级的耦合情况将初级通过断续区域的过程分为九个阶段.其次,提出分段式等效电路模型,分析次级断续时等效电路参数的变化情况.然后,考虑初级铁心有限长、横向和纵向端部效应、趋肤效应和初级半填充槽的影响,根据电磁场分析模型和各阶段求解时的积分区间,求出次级断续时推力、气隙传递的无功功率、次级板涡流损耗、机械效率和等效电路参数.最后,将不同频率和速度下计算的推力、次级断续时推力和效率的动态变化曲线与实验测量结果对比,分析了电机的特性变化情况,验证了等效电路的正确性.     

基于等效电路法的高频继电器建模与研究

通过经典传输线理论及部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法,对高频继电器常闭型信号传输路径的分布电容、电感、电阻等参数进行提取,建立信号传输路径的等效电路模型。对其进行仿真分析得到继电器射频(radio frequency,RF)性能曲线,并讨论了影响继电器插入损耗、电压驻波比及隔离度的主要因素。高频继电器RF性能的实验测试结果与等效电路模型仿真结果符合较好,表明了所建立等效电路模型的正确性。     

笼型转子无刷双馈电机的电磁分析和等效电路

无刷双馈电机是一种适用于变频调速的新型感应电机,其结构和工作原理与普通交流电机不同.本文分析了具有笼型转子电机的基本电磁关系,提出了用电动势来等效机械负载的新频率折算方法.在此基础上,建立了一个通用的等效电路模型,它不仅适用于电动状态下的特性分析,而且适用于对发电机的分析.利用该等效电路,对电机的特性进行了分析和仿真.仿真和实验结果的一致性,证明了本文提出的电路模型和计算方法的正确性.     

基于电力电缆绝缘去极化电流的扩展Debye等效电路参数辨识

构建电力电缆绝缘等效电路模型是研究电力电缆绝缘老化状态评估的关键,其扩展Debye等效电路参数的辨识是此部分研究的一个难点。针对传统等效电路参数辨识方法的结果受各支路时间常数值影响大的问题,结合奇异熵和总体最小二乘-旋转矢量不变技术(TLS-ESPRIT)算法提出一种对电力电缆扩展Debye等效电路参数计算的新方法。首先,利用去极化电流构建奇异熵增量曲线,根据曲线的分布规律确定扩展Debye等效电路的极化支路数;然后借助TLS-ESPRIT算法得到各支路的时间常数和弛豫系数;最后计算出各极化等效支路的电阻、电容值。仿真和实测结果证明:所提方法可以有效确定扩展Debye等效电路的极化支路数,并且可以唯一计算出各极化等效支路的时间常数和弛豫系数,其计算结果不受各支路时间常数值的影响。     

三相异步电动机阻容制动瞬态过程仿真研究

根据三相异步电动机在α-β静止坐标系下的变参数动态数学模型,编写了一个适合于三相异步电动机阻容制动瞬态过程的实用仿真计算程序,通过实例对三相异步电动机阻容制动运行过程进行仿真计算和分析;根据三相异步发电机稳态等效电路,用最优化方法得到了励磁电容临界值,计算结果与实测结果基本吻合.并对仿真结果进行比较分析,得出了一些有用的结论.     

变压器的谐波传递特性研究

基于变压器的T型等效电路,在考虑分布电容影响的情况下,建立了谐波工况下变压器的等效电路模型,并对其谐波传递特性进行了深入的分析计算,结果表明：在空载或轻载时,电源侧谐波在变压器中是线性传递的;而在其他情况下谐波通过变压器后发生畸变,负载侧的谐波含有率跟电源侧相比变化很大。采用Matlab仿真软件,对变压器在不同负载率下的谐波传递特性进行仿真分析,最后在实际变压器上进行了实验验证,实验结果与理论分析结果和仿真结果具有较好的一致性。     

电容式电压互感器的谐波传递特性研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer, CVT)的谐波传递特性,综合考虑杂散电容等因素影响,建立等效电路模型,采用逐级计算各级等效阻抗和传递函数的方法,对 CVT 谐波传递特性进行深入计算和分析。基于Matlab/Simulink仿真工具对CVT谐波传递特性开展了仿真验证,并针对实际CVT开展了CVT谐波传递特性和测量误差的实际物理试验研究,试验结果与仿真分析结果具有较好的一致性。发现影响 CVT 谐波传递特性的因素不仅是 LC 串联谐振回路额定工作点的偏移,中间变压器一次侧和补偿电抗器的杂散电容对CVT谐波传递特性有着重要影响,传递函数幅频特性曲线呈现尖峰和低谷效应,导致较大的测量误差。     

绕线转子无刷双馈电机的链型等效电路模型

为了建立准确的无刷双馈电机等效电路和分析谐波对电机性能的影响,从该类电机的基本电磁关系出发,在其基波等效电路的基础上,提出谐波等效电路,建立考虑谐波影响后的链型等效电路模型,并给出该等效电路模型中参数的计算公式和状态方程。以一台实际的绕线转子无刷双馈电机为例,利用链型等效电路模型,对样机的机械特性进行计算,并和基波等效电路模型的计算结果、实验结果进行对比分析。样机的计算结果和实验结果对比表明,本文给出的等效电路模型和计算方法是正确的。     

永磁同步电机线性分段最大转矩电流比近似控制

在永磁同步电机(PMSM)数学模型和最大转矩电流比(MTPA)控制理论的基础上,分析了MTPA曲线的数学特性,表明MTPA曲线是等轴双曲线的左半支。根据该双曲线的特性,提出了一种线性分段MTPA近似控制算法。改变电机参数,计算MTPA真解与近似解之间的误差,验证该控制算法的可移植性。建立Simulink模型,进行仿真分析,对比查表法与MTPA近似控制算法的响应特性。仿真结果表明:线性分段MTPA近似控制算法具有良好的稳态和动态响应,可以较好地实现MTPA控制。     

变频空调传导干扰的建模及验证

本文验证了一种变频空调频域传导干扰的建模方法。使用测试设备提取变频空调各负载和各关键电气部件的频域阻抗特性,分别构造电路模型无限逼近各部件的阻抗特性曲线,达到设计精度要求后将此等效电路模型确定为该部件的等效电路,根据实际传递路径将各等效电路连接起来,通过联合仿真模拟变频空调整机的传导干扰特性。最后将仿真结果与实际测试结果进行对比,实现预测电磁兼容性能、优化各部件电磁性能设计的目的。     

一种高频LCC谐振变换器的近似分析方法

为了研究具有电容型滤波器的LCC串并联谐振变换器的电路特性,在变换器工作原理分析的基础上,用一种近似分析方法对电路进行了数学分析,推导了该变换器的等效电路,并在等效电路的基础上讨论了该变换器的电路特性.研究负载电容的取值对变换器输出电压纹波的影响,并介绍LCC谐振变换器等效电路元件参数的计算表达式.仿真和实验提供的数据...     

分段式永磁直线同步电动机有限元分析

为了研究提升系统的分段式永磁直线同步电动机(PMLSM)的运行特性,首先建立了其稳态有限元分析模型,分析了不同动子位置时电机的磁场分布,计算了不同动子位置、不同电枢电流时电机的静态力-位移-电流特性,得到电磁参数随动子位移及电枢电流的变化曲线;然后建立了分段式PMLSM的时步有限元分析模型,对分段绕组两两并联供电方式下,起动过程的动态特性进行了计算,得到动态过程中电枢电流、感应电动势、电磁力、动子运行速度、位移等物理量随时间变化过程.经实验测试验证了分析结果的正确性.     

利用数值仿真方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数

精确的变压器深度饱和模型是分析电网过电压暂态过程的基础。而目前端口试验的方法只能得到额定运行时等效电路模型的参数,却无法得到过电压下深度饱和区的参数。该文提出利用数值仿真的方法确定三相变压器深度饱和等效电路模型参数,数值仿真的方法分为两种,包括基于端口数值试验的方法和基于电磁场分布计算磁阻方法。前者通过磁场和电路耦合的方法在变压器的端口设置开路或短路状态以确定等效电路参数,后者利用变压器各部分的磁通和能量的积分结果计算磁阻,再转换得到等效电路参数。计算磁阻的方法更适用于分析拓扑复杂、深度饱和的变压器等效电路模型参数。     

永磁机构操作线圈等效电路的建模

从电路角度分析了永磁操动机构的线圈电流波形与动铁心行程间的关系,采用分段线性化的思想,建立了操作线圈的两种等效电路模型。根据实际机构仿真设计中给出的操作线圈电流波形计算出模型中各段电路参数,并对线圈中的电流波形进行了拟合。将其与同一机构的仿真设计波形和操作实验结果进行比较后证明,用这种方法建立电路模型、计算电路参数是正确可行的。所提出的电路模型可用于永磁机构操作控制器中线圈电路的仿真设计,特别是选择电力电子器件及其保护电路参数。