Microwave surface resistance of epitaxial YBa2Cu3O7 thin films at 18.7 GHz measured by a dielectric resonator technique

We used a dielectric resonator technique for highly sensitive measurements of the temperature dependence of the microwave surface resistanceR _s of 1×1 cm² superconducting films at 18.7 GHz. It consists of a sapphire disc positioned on the film under investigation within a copper cavity which is acting as a radiation shield. In the TE₀₁ oscillation mode the highly reproducible quality factor of about 10⁵ results in a sensitivity of ±50 forR _s measurements. The temperature dependence ofR _s can be measured up to values as high as 1 . We have investigated several YBa₂Cu₃O₇ thin films prepared by high oxygen pressure d.c. sputtering on LaAlO₃ and NdGaO₃. Our best films exhibit a pronounced nonlinear behavior of the d.c. resistivity(T) with(300K)/(100K) values of about 3.7. Those films show, besides the initial fall-off just belowT _c , a further strong decrease ofR _s at low temperatures. This was observed both at 18.7 GHz and 87 GHz, as measured by a conventional cavity end plate replacement technique. ForTT_c/2 these films exhibit an exp (–T _c/T) dependence ofR _s with-values around 0.4. These observations may be explained by a superconducting energy gap with 2/kT _c0.8 for charge carriers localized in the CuO chains for YBa₂Cu₃O₇.     

基于开关函数的LCC-HVDC输电系统谐波计算方法

电网中电力电子设备的增加所产生的谐波及其危害逐渐显现,并得到越来越多的重视,而换流器作为直流输电系统主要的谐波源,进一步对其进行谐波分析显得尤为重要。本文以电网换相换流器型直流输电(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)系统为研究对象,采用基于开关函数的谐波计算模型对特征谐波进行分析。首先,根据调制理论,建立了基于开关函数的交直流谐波计算方程,并根据LCC换流器的工作原理,分别求解了电压及电流的开关函数,然后通过对直流系统的结构进行分析,得到了直流系统等值谐波阻抗模型,在此基础上,结合交流侧的潮流分析,通过联立求解谐波方程,得到了LCC换流器交直流两侧的特征谐波,最后通过与PSCAD模型的仿真结果进行对比,证明了本文谐波计算方法的准确性和可行性。本文可以为电力系统谐波分析、谐波抑制等提供理论基础和方法参考。     

基于波动和相关性复线性回归的系统谐波阻抗计算方法

系统背景谐波波动致系统谐波阻抗难以准确计算,本文基于主导波动、线性度、谐波阻抗不突变特性提出3种数据筛选准则消除背景谐波影响。本文将公共点(point of common coupling,PCC)处电流数据进行分段,由每段数据中电流的方差判断数据波动程度,依据波动程度的不同将数据分成3类。其中的第1类数据判断其电压电流的线性程度,满足线性阀值的数据被认定为存在聚类特性,用复线性最小二乘法计算该类数据的系统谐波阻抗,计算结果按时间排列后进行相互对比,由此判断其差异程度并剔除其中的异常值。所提方法与其他数据筛选方法进行了对比分析,仿真和实际案例结果表明相比于其他方法,本文方法更准确。     

全封闭大功率永磁牵引电机的温度场数值计算

为研究全封闭大功率永磁牵引电机额定工况下的稳态温度场,以一台额定功率为815 kW的永磁同步牵引电机为研究对象,依据成型绕组槽部导热模型,建立了整机三维温度场共轭传热计算模型。考虑旋转磁化、冲压过程和磁密高阶谐波对定子铁耗的影响,以及水套-定子铁心间接触热阻抗对电机温升的影响,采用Fluent软件对电机额定工况下的稳态流场与温度场求解,使用电阻法和埋置检温计法（ETD）测得电机在额定工况下绕组的平均温升、铁心测点和绕组端部测点局部温升,绝对误差分别为-3.7 K、-0.3 K和7.6 K。进一步分析了电机水路和内风路流场分布特性、水套-定子铁心间接触间隙对绕组平均温升的影响以及槽内绕组附近的温升分布情况,最后提出了该类电机冷却系统设计优化方向。     

纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响

为了研究纳米Cr颗粒对Ni-Mo复合镀层性能的影响,采用脉冲电沉积方法制备具有不同Cr含量的Ni-Mo复合镀层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别观察和分析复合镀层的组织形貌及结构.采用电化学测试和X射线光电子能谱研究复合镀层的析氢性能和耐蚀性能.结果表明:随着镀液中纳米Cr颗粒含量的增加,镀层晶粒得到细化,析氢过电位增大,复合镀层析氢性能得到提高;当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层表面钝化膜中MoO₃含量较高,且可与Cr产生协同效应,因而复合镀层具有较好的耐蚀性能;但随着镀液中纳米Cr颗粒含量的进一步增加,复合镀层中沉积的Cr元素含量降低,复合镀层的析氢性能和耐蚀性能均降低.因此,当镀液中纳米Cr颗粒含量为20 g/L时,复合镀层具有较好的析氢性能和耐蚀性能.     

大型接地系统接地阻抗测量的引线互感分析

接地测量引线存在互感,严重影响大型接地系统接地阻抗测量结果的准确性。首先推导了任意布线形式接地测量的互感理论模型,并基于引线互感修正项的复镜像拟合实现了模型求解。与更正的穿透深度公式的对比结果表明,复镜像法求解互感的精度较高。研究了5D-0.618法、2D-30度夹角法、90度夹角法和反向法在不同引线长度和土壤电阻率情况下的互感数值规律。结果表明:5D-0.618法和2D-30度夹角法在大型接地系统的阻抗测量时互感导致结果偏大,需要进行互感校正;反向布线法互感为负值,其互感影响程度需要结合工程实际作评估。     

电缆化配电系统高频谐振频移方法

为解决电缆化配电网高频谐振问题,提出了一种基于配电网阻抗重构的高频谐振频移方法。首先,分析了电缆化配电网高次谐波源与高频谐振的产生机理。其次,给出了电缆化配电网阻抗重构的高频谐振频移方法,并比较不同无源阻抗重构后的频移及谐振峰抑制效果。然后,结合实际工程案例,利用系统函数绘出伯德图与根轨迹评价该方法对高频谐振治理效果以及系统稳定性的影响,验证了基于电缆化配电网阻抗重构的高频谐振频移方法的有效性,最后研究了无源阻抗参数变化对配电网高频谐振的影响。     

采用VSG策略的MMC阻抗建模及并网稳定性分析

随着分布式能源并网的增多,局部电网逐渐呈现出弱电网特性,虚拟同步发电机（VSG）控制由于可以模拟同步发电机的特性,能够为弱电网提供惯性和阻尼支撑。本文采用谐波线性化方法对采用VSG控制策略的模块化多电平换流器(MMC)进行阻抗建模。所得到的阻抗模型在低频段主要呈容性,在高频段主要呈感性,在复杂电力系统中,可能会与电网阻抗存在谐振点。分析了VSG主要控制参数对MMC阻抗的影响,发现有功-频率下垂系数、阻尼系数和虚拟转动惯量主要影响50Hz附近的阻抗。根据阻抗稳定性判据对MMC并网系统进行稳定性分析,发现并网系统在高频段有振荡的风险。     

双馈异步发电机序阻抗建模简化方法

新能源发电系统的序阻抗模型广泛应用于系统的稳定性分析和谐振分析。双馈异步发电机进行序阻抗建模时可以使用电机的电压和磁链方程或等效电路。虽然等效电路使建模过程得以简化,但是其建立的模型忽略了励磁支路的影响,且没有对简化的条件进行分析,使此类建模方法的使用产生困难。因此,基于是否计及励磁支路的电机等效电路,利用谐波线性化方法建立了双馈异步发电机转子侧的序阻抗模型,在此基础上分析两种阻抗模型之间的差异并明确简化模型的使用条件。仿真结果验证了所建立序阻抗模型的准确性,分析表明当电机的励磁支路阻抗远大于定转子阻抗时,简化模型可代替准确模型。     

基于矢量拟合法的永磁同步电机EMI模型

电动汽车中永磁同步电机常采用星型联结,因此建立星型联结的永磁同步电机高频阻抗模型是有必要的。首先,采用常见的电机EMI模型（π型）作为星型联结的永磁同步电机EMI模型,使用矢量拟合法推导电机EMI模型等效电路的阶数。在20 Hz~30 MHz范围内,永磁同步电机π型EMI模型的等效电路需要225个储能元件,为了降低电机EMI模型等效电路的复杂性,进一步分析了Γ型阻抗模型和反Γ型阻抗模型,将星型联结的永磁同步电机EMI模型的等效电路储能元件数降到56个。通过对比3种阻抗模型的端口阻抗特性,验证EMI模型优化方法的可行性。将电机EMI模型的等效电路代入电机驱动EMI仿真系统中进行时域仿真,仿真时域波形经EMI接收机模型处理得到噪声频谱。在150 kHz~30 MHz频率范围内,电动机驱动系统EMI接收机测试结果与仿真结果基本一致。