新型单相永磁同步电机中导电套筒的作用及其对磁性能影响的研究

为了抑制转速波动、降低振动,提出了一种新型结构的U型单相自起动永磁同步电机。基于时步有限元法对该电机的动态起动过程进行了仿真计算,从所得的起动特性曲线中可以看出,采用新结构后大大降低了电机转矩和转速的脉动。同时针对增加铜套后由涡流损耗所引起的永磁体转子发热现象,在利用A,?-A法求解三维涡流场的基础上,对转子温度场进行了三维有限元计算,得到了改进结构后永磁体的温度。将计算结果与实验结果进行了对比,验证了电机结构改进的有效性和所采用分析方法的可靠性。这为该电机的进一步优化设计与性能研究奠定了基础。     

辐射型配电网重构的二次电流矩法

根据辐射型配电网开环运行的结构特点,定义了关于节点的逆流路径、阻抗距离和等效二次电流等概念,形成二次电流矩模型,提出和证明了二次电流矩定理。定理表明:辐射型配电网任何逆流路径的二次电流矩等于该路径的功率损失。二次电流矩杠杆平衡角度的分析结论是:辐射型配电网运行的优化程度取决于二次电流矩杠杆的均衡程度。由此形成了辐射型配电网重构二次电流矩的杠杆模型,并且以这个模型为基础形成了一种辐射型配电网重构的方法。方法的物理概念清楚、计算过程简捷可靠,具有实用价值。     

基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究

提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路,采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入,控制输入电流,使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形,在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数,抑制了电力电子装置的网侧电流谐波。同时,该文分析了电网电压不对称不影响零序电流注入电路,实验结果也表征了这点。最后,通过对实验装置的测试,给出了实验结果,验证了本文提出的高功率因数校正拓扑电路是正确性的。     

一种测量真空开关灭弧室真空度的新方法

提出了一种无需施加磁场、利用发射电流衰减速度测量真空开关灭弧室真空度的新方法。首先利用500μA发射电流对触头表面轰击,除去触头表面上多余的分子吸附层。然后利用35μA发射电流与触头间残余气体分子的碰撞电离,形成离子流。离子流又撞击触头表面,被表面捕获,形成新增吸附层。这些新增吸附层的存在会增大触头材料逸出功,导致发射电流的衰减。真空度不同,发射电流的衰减速度就不同,故在发射电流衰减量一定的条件下,通过检测发射电流衰减时间就可以测量灭弧室内的真空度。文中通过理论分析,给出了发射电流衰减时间与真空度的关系并进行了实验验证。     

电力系统电流互感器饱和特性的柔性神经网络补偿法

电流互感器(CT)由于饱和使得副边电流变形,进而导致保护与测量应用中的许多问题。为此,提出一种补偿CT饱和特性的方法,以改善其测量性能。所提算法基于具有2个可变参数的sigmoid函数,构建了新型柔性神经网络,以估算CT励磁电流。实时地将估算所得励磁电流与扭曲的副边测量电流相加,即得补偿后原边电流。在学习过程中,所建补偿器的各柔性神经元柔性地改变其形状以适应各自的角色,高度柔性特点增强了网络学习能力,不但可减少网络节点数,而且可减少迭代学习时间。仿真研究中,应用一个900:5A的CT测试所提出的补偿器,测试时考虑了CT原边电流不同直流分量、CT剩磁大小与CT负载特性的影响。仿真结果验证了所提补偿方法的高精度,而且不受CT负载特性、CT剩磁情况及原边电流直流成分的影响。     

基于RBF神经网络的开关磁阻电机瞬时转矩控制

开关磁阻电机(SRM)因其结构简单、工作可靠、效率高、成本低等优点使之成为当前极具竞争力的一种调速电动机。但由于电机本身的非线性电磁特性,导致了其转矩脉动比其他传动系统严重。如何更好地对开关磁阻电机的转矩进行控制,抑制转矩脉动也成为了近年来研究的热点。针对这一问题,提出了一种基于基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的开关磁阻电机瞬时转矩控制方法。利用从SRM动态模型仿真中产生的数据来对RBF神经网络进行离线训练,使之学习不同转速和转矩下的优化电流波形,再将训练好的RBF网络用于电机的转矩控制中,完成不同转速下,转矩、位置到电流的非线性映射。最后通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪参考电流,完成电机的转矩控制。该控制方法充分利用了RBF神经网络逼近、泛化能力强,运算速度快的优点,且控制过程简单,网络无需在线训练。实验结果证明,该控制策略能有效减小开关磁阻电机的转矩脉动,具有控制精度高、能适应转速变化等优点。     

测定有效电感的一种新方法

地球磁场和周围环境磁场对电力变压器这类电磁器件的电感影响很大,从而导致处在这种磁场中的电磁器件电感的时变性很大,然而,历来测算这种时变电感的有效电感相当困难和烦琐。针对这一问题,依据电感电路瞬态过程理论,并利用现代微电子技术在线检测设施,提出一种测算这种磁场中电磁器件时变电感有效电感的新方法,此方法实施简便,切实可行。运用此方法进行现场测算的结果相当准确。还导出了测算这种有效电感的系列相关公式,不仅对测算这种有效电感快捷简便,而且对设计和研制工作在这种环境中的电力变压器这类电磁器件很有理论价值和实际意义。     

输入串联输出并联的直流变换器控制策略研究

输入串联输出并联型直流变换器能降低开关管的开关应力,适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。为了保证该变换器的可靠工作,必须确保其输入分压电容均压和输出电流均流。文中首先从能量的角度出发,分析了输入串联输出并联型直流变换器的输入均压和输出均流之间的关系,指出输出均流控制不能保证输入均压,而输入均压控制可以确保输出均流;然后提出一种新的输入均压的控制方法,在保证输入均压和输出均流的同时,该方法可以实现输入电压的均压控制与输出电压的调节相解耦,有利于分别独立设计各个输入电容电压和输出电压的闭环控制,同时交错控制下的电流纹波抵消效应使输出滤波电容得到了减小;仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

永磁式双凸极电机输出转矩和电流关系研究

双凸极电机是上世纪九十年代提出的一种新型交流调速系统,自提出以来对双凸极电机的研究工作主要集中在电机本体结构及电机静态特性方面,而对电机系统在稳态运行特性研究较少。文中以现有研究成果为基础,以1台12/8极永磁式双凸极电机为研究对象,在有限元法对电机内电磁场分析结果的基础上,运用理论分析及系统稳态运行仿真模型,研究了该系统在不同转速下改变电流限幅值对其输出转矩的影响,并在1台原理样机上进行了试验验证。研究及试验结果表明:在低转速下,系统输出转矩与电流限幅值基本上成线性关系;在高转速下,改变电流限幅值对系统输出转矩的作用减弱。     

基于空载启动过程的串励电机参数辨识

介绍了电动机传统特性测试系统的缺点和近年来兴起的基于参数辨识方法的电机特性的综合测试方法,并且以串励电机为例对基于参数辨识技术的电机特性参数辨识方法进行了研究,从而提出了无耦合测试的思想:依据电机的空载起动过程,在电机完全空载的情况下施加驱动电压,通过对所采集的电流和电压信号进行处理不仅可以得到电机的输入输出输出特性,而且可以得到电机的特性参数。针对于电机特性的参数辨识,构造了测试原理,并且提出了适用于参数辨识的基于个体适应度阀值的遗传算法。在参数辨识的基础上,通过计算得到了单相串励电动机的各种特性,并将结果与由传统耦合测试方法得到的某些样机特性进行了对比实验,验证了特性的准确性和此测试方法的有效性。