谐波影响下的三相感应电机效率研究

从输入电源谐波的影响角度分析,通过ANSYS软件对具有不同气隙宽度、相同输出容量的三相感应电机进行仿真,从而得出不同谐波种类下及谐波含量下的三相感应电机的转矩特性曲线和功率特性曲线。经过多元线性回归得出三相感应电机效率与气隙宽度、谐波种类、谐波含量和转矩变化之间的关系公式,适用于普遍的三相感应电机效率计算。     

带扰动补偿的永磁同步电机鲁棒H∞控制

为了提高永磁同步电机调速系统的抗干扰能力,提出了一种鲁棒H∞控制方法。首先,根据鲁棒H∞控制原理,提出了永磁同步电机H∞速度控制设计方法,并介绍了求解方法。设计加权函数时考虑了跟踪性能、干扰抑制、输出限制和模型不确定性。通过伯德图详细说明了性能加权函数对动态性能的影响,并给出了加权函数的设计方法。然后,在考虑参数不确定性和未建模动态的情况下,为进一步提高系统的抗干扰能力,通过Luenberger扰动观测器将扰动作为前馈补偿观测,并将其反馈到速度控制器中,以加速动态响应,增强对扰动的抑制能力。最后,通过试验对比了传统比例积分控制器、H∞速度控制器和所提的复合速度控制器,试验结果验证了所提复合速度控制器的有效性。     

高压穿墙套管固定法兰温度抑制方法的研究

高压穿墙套管的导电部分要承担大电流,使得其周围具有典型变化的磁场。传统穿墙套管的金属固定法兰,由于其位于套管磁场的较中心位置,对套管周围金属部件抑制涡流、温度的要求很高。本文对这种结构进行了改进,提出了一种新型高压穿墙套管抑制温度上升的结构及方法。利用有限元软件ANSYS中多个物理场之间的耦合运算,得出该法兰的涡流及温度的分布规律。对比分析常规结构和新型结构二者的温度及磁感应强度的分布,设计出最优化方案。     

面向磁致伸缩-电磁复合式能量采集器的压磁效应模型

提出了一种简化的、能指导复合式能量采集器中磁致伸缩发电效应、电磁发电效应的最优性能输出的理论模型。在模型的建立过程中,首先研究了应力和磁场对Tb_0.3Dy_0.7Fe₂合金压磁效应的影响,讨论了单独应力和单独磁场作用下磁致伸缩材料内磁通密度的变化特性;其次,提出了基于预加载荷方法和基于冲击应力方法的理论模型思路,并分别探讨了2种模型建立方法在复合式能量采集器设计中最大压磁系数获取的准则;最后,完成了能量采集器的大压磁系数获取方法的可靠性试验,实验结果与理论设计的结果吻合较好。该模型能够快速、准确地获得不同应用环境下复合式能量采集器的压磁特性,并可用于获取大压磁系数的复合式能量采集器构造及设计。     

基于模拟退火改进PSO算法的J-A磁滞模型参数辨识

本文作者提出了一种基于模拟退火改进PSO算法,将模拟退火算法和PSO算法融合,利用模拟退火算法的全局搜索能力与PSO算法的快速收敛性能,可实现磁滞模型参数的快速、精确辨识。J-A磁滞模型参数辨识的仿真验证了所提混合算法对于磁滞曲线的拟合程度、辨识所得参数精度均更高,且不易于陷入局部最优解。同时,通过引入铁心在交变磁场中产生的损耗部分,建立了动态J-A磁滞模型以评估动态损耗对磁内能的影响,验证了所提出算法在考虑涡流损耗和异常损耗因素下工程应用中参数辨识的快速性与有效性。     

步行能量采集器中磁致伸缩材料的机-磁耦合特性研究

针对步行能量采集器中磁致伸缩材料的机–磁耦合特性,提出了一种磁致伸缩材料机–磁耦合特性的研究方法,通过观察磁畴角度偏转的规律,研究应力和磁场载荷同时作用下的超磁致伸缩材料的机–磁耦合特性.发现外加磁场增加有利于磁畴的偏转和跃迁,而应力各向异性能不利于超磁致伸缩材料磁化的进行,使超磁致伸缩材料的磁化更加困难.依据以上结论选择最佳的外加磁场和应力的取值,并且计算磁致伸缩材料对外产生的磁化强度,该磁化强度具有更高的效率.     

基于波形复杂特性的励磁涌流快速识别算法研究

针对电力变压器空载合闸于CT饱和、轻微匝间故障等扰动因素下励磁涌流快速识别困难的应用需求,提出一种基于电流波形复杂特性的励磁涌流快速识别算法;通过研究空载合闸、CT饱和、匝间故障等扰动因素下的励磁涌流波形复杂特性,提出采用改进变分模态分解算法,以实现固有模态分量的快速准确分解,同时,研究励磁涌流波形复杂特性的数值表征,提出波形复杂特性的数值表征策略,并选定样本熵和值作为励磁涌流快速识别的判据;模拟建立多场景扰动下的励磁涌流特性仿真模型,验证了所提出算法在空载合闸、合闸于CT饱和、合闸于匝间故障、变压器运行时发生内部及区内故障等工程场景下应用的快速性和可靠性。其中,该算法能够实现首个周波电流采集下的快速模态分解,并具有抗40 dB噪声干扰的抗噪性能,易于复杂扰动下励磁涌流信号快速、可靠辨识的工程应用。     

抑制分布式电源输出电压谐波的预测控制研究

微电网孤岛运行时,非线性负载和电力电子装置产生的谐波会造成损耗加大、变流器过载,危及系统安全稳定运行。针对具有LC滤波器的分布式电源,文章提出了将电压微分跟踪项和延迟补偿的有限集模型预测相结合的控制策略,用于降低输出电压谐波。首先阐述了逆变器预测模型的建模方法;然后设计了带电压微分跟踪项的有限集模型预测控制成本函数;最后通过建立仿真模型,验证了所提出的有限集模型预测控制策略具有较快的响应特性和鲁棒性,可以有效降低输出的谐波。     

基于二次谐波分量衰减特性的变压器励磁涌流识别方法

变压器空载合闸时将产生大的励磁涌流,受剩磁、合闸角、变压器参数等因素影响,涌流特性复杂,辨识困难。这一现象在包含变压器匝间短路场景下,体现尤为明显。目前尚缺少考虑匝间短路因素下励磁涌流特性的数学表征和辨识判据。本文笔者提出了一种基于二次谐波分量衰减特性的励磁涌流表征方法,采用基于变压器二次谐波分量与基波分量幅值比的涌流判定依据,可实现包含匝间短路等多场景下励磁涌流的快速辨识。