电磁感应式无线电能传输系统一次电流效率优化配置

电磁感应式无线电能传输系统在包含多个接收模块时通过保持一次侧发射线圈电流恒定可以实现多个二次侧接收模块间控制的解耦.当接收模块通过DC-DC控制输出电压时,一次线圈电流可以在一定范围内灵活设定,这也带来了效率优化的空间.该文建立一次电流与电磁耦合机构效率之间的定量关系,得到效率最大的一次线圈电流最优值.基于系统参数进行不同一次线圈电流下耦合机构效率的计算.搭建无线电能传输仿真系统和实验平台,仿真系统的耦合机构效率测量结果与理论计算结果相同,实验测量的效率变化规律和最大功率点也与计算及仿真结果基本一致,从而验证了提高无线电能传输系统电磁耦合机构效率的一次线圈电流优化方法的有效性.     

SiC逆变器高频脉冲电压对Hairpin绕组绝缘安全的影响分析

针对碳化硅(SiC)逆变器高频高dv/dt脉冲激励下的Hairpin绕组高电应力容易造成绝缘损伤的问题,该文对一台电动汽车用Hairpin绕组永磁同步电机进行了绕组匝间绝缘的电压应力计算与安全分析.首先,提出考虑双导体边耦合效应的Hairpin绕组单匝线圈高频等效电路模型,提取电机绕组的高频分布参数,并基于场路耦合有限元方法建立Hairpin绕组的匝间电压计算模型;然后,得到SiC逆变器驱动下的绕组匝间绝缘电压应力,利用绕组匝间电压测试平台验证了模型与分析方法的正确性;最后,分析了不同匝间电压幅值、绝缘厚度、材料相对介电常数、匝间气隙长度等对气隙电场分布线的影响规律,以气隙电场分布线与Paschen曲线的关系为判据,给出了一种判断绕组绝缘是否发生放电的方法.     

基于多尺度耦合的密集残差网络红外图像增强

为了提升非制冷红外热像仪的图像质量,满足低对比度弱小区域的观瞄与锁定的需求,提出了一种基于多尺度密集残差网络的红外图像超分辨重建模型,该模型的基本框架是通过级联多个残差特征进行学习,以粗到细的方式重建高分辨率图像。首先提出一种多尺度跨域融合模块,通过对不同感受野的分支结果进行融合,不仅可以融合不同感受野的互补信息,还可有助于提升梯度收敛和特征传输;然后叠加多个跨域融合模块,并采用残差特征学习进行优化,最终学习出高分辨率细节信息。仿真实验结果表明,所提出的超分辨模型能够较好的超分辨重建效果,在微弱结构保持和点目标保持上的性能也更加突出。所提的模型已经在海思嵌入式深度学习平台上实现了高质量的红外增强,具有较高的工程应用价值。     

超支化聚酰胺强化热塑性聚氨酯结晶及发泡性能的研究

在热塑性聚氨酯（TPU）中引入超支化聚酰胺HyPer,利用傅里叶红外光谱研究了HyPer对TPU分子间氢键的影响;同时采用旋转流变仪及差示扫描量热仪研究了HyPer对TPU的结晶及流变性能的影响规律。结果表明,HyPer可以与TPU中的氨基甲酸酯形成分子间氢键,显著提高了TPU中羰基峰的氢键化程度; 另外,HyPer的加入对TPU有显著的增塑作用,特性黏度降低,分子间活动能力增加,提高了TPU的结晶速率和结晶度;添加0.25 %（质量分数,下同）的HyPer降低了TPU的熔体黏弹性,有利于泡孔生长,发泡倍率提高30 %,而HyPer含量提高增强了 TPU的结晶度,结晶度的提高一方面可以促进泡孔成核,另一方面可以抑制泡孔生长,有利于泡孔密度的提高,泡孔尺寸的减小。     

基于源极电感检测法的SiC MOSFET短路保护电路研究

碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)凭借高工作温度、高开关频率和低导通损耗等优点,被广泛应用于高压、高温和高工作频率场合,但SiC MOSFET的短路耐受时间较小,仅为2～5μs,这对SiC MOSFET的短路保护电路提出了更高的要求.首先总结分析SiC MOSFET短路故障特性,然后基于源极电感检测法设计一款SiC MOSFET短路保护电路并简要分析其工作原理,最后搭建实验平台进行实验验证.实验结果表明,所设计的短路保护电路结构简单,当SiC MOSFET发生硬开关短路故障或负载短路故障时,保护电路能够在故障发生的1μs内关断器件,保证器件的安全运行.     

SWITSC的双馈发电机暂态特性及高电压穿越控制策略研究

目前,常规双馈感应风力发电机(DFIG)的低电压穿越问题受到了广泛关注,但DFIG的高电压穿越(HVRT)问题研究甚少;且在发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障时,DFIG机组的HVRT问题鲜有研究.在分析SWITSC故障下的电磁特性和HVRT时的暂态特性基础上,提出一种撬棒电路和直流斩波电路相结合的HVRT控制策略.SWITSC故障的三相谐波恶化了电网电压骤升对转子侧电流和直流母线电压的影响,增加了HVRT的难度.转子侧撬棒电路和直流侧斩波电路显著提高了SWITSC故障机组的高电压穿越能力.仿真结果验证了理论分析的正确性.研究对掌握SWITSC的DFIG的动态过程具有一定的参考价值,为今后更好、更有效地研究风电机组的故障穿越提供了新的方向.     

不同转子极数混合励磁磁通切换永磁电机的研究

使用改进的混合励磁磁通切换电机（HESFMs）等效磁路模型结合二维有限元模型对定子极数为12,转子极数分别为10和14的HESFM的电磁性能进行了比较研究。通过对HESFMs的等效磁路模型进行研究发现,转子极数不同而造成电机电磁性能产生差异的本质原因是定转子之间气隙磁导分布的不同。在电机其他参数一定的情况下,定转子之间互气隙磁导越大,则电机的电磁性能越好,自气隙磁导越大,则电机的电磁性能越差。     

径向充磁表贴式正弦磁极电机转矩密度最大化研究

本文提出一种利用三次谐波削极,增加径向充磁表贴式正弦磁极永磁同步电机输出转矩而不增加转矩脉动的方法。根据永磁磁极形状可以将表贴式永磁电机分为弧形永磁磁极和面包形永磁磁极。对于所有极槽配合的径向充磁弧形永磁磁极永磁电机,注入最优三次谐波幅值为基波的1/6;但对于径向充磁面包形永磁磁极永磁电机,最优三次谐波幅值随极对数（P）、永磁体厚度和转子半径而变化,因此现有推导的最优三次谐波解析模型是不准确的,对于面包形永磁磁极永磁电机,此模型是无效的。本文推导了径向充磁面包形表贴式正弦磁极注入最优三次谐波幅值解析模型,可以在不提高转矩脉动的情况下最大程度的提高转矩。最后用有限元验证了模型的准确性。     

速度-位置偏差耦合复合控制机电一体化仿真

四轴升降活动板系统运行时需要同步抬升并倾斜,受负载扰动后易产生姿态误差,为了避免姿态误差累积过多导致机械设备损坏,应当使用合适的位置同步控制策略。传统的位置偏差耦合控制受扰后产生的姿态误差较大,反应不够迅速。因此提出模糊增益调节的速度-位置偏差耦合复合控制方法,并在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型进行负载扰动实验。实验结果表明该方法系统在起动和受负载扰动时产生的姿态误差小,消除速度快,比传统的位置偏差耦合控制同步性能更好。为了提前验证控制方法在设备上的效果,还建立了基于PLCSIM Advanced与MCD（Mechatronics Concept Design）的机电一体化仿真平台,测试结果表明:系统整体功能完善,活动板倾斜角速度稳定,姿态误差仅0.142°。     

单相变压器匝间短路故障特性探讨及案例分析

本文中作者介绍了一起500kV变压器高压侧故障,基于变压器匝间短路后的电气量特征,分析变压器内部故障类型及位置.基于试验数据判断了出变压器故障的发展过程,同时验证了计算仿真的有效性.