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绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为柔性直流输电交直流变换的关键部件,其可靠性直接决定柔性直流输电系统的稳定运行。在换流阀运行过程中IGBT模块会受到各种不同的故障影响,导致电流急剧上升,从而造成IGBT模块温度升高使焊料层产生一定的损伤,最终导致焊料层疲劳失效。为此,以柔性直流输电换流阀用IGBT模块为研究对象对其进行功率循环条件下电磁-热-机械应力耦合分析。再利用基于应变的疲劳寿命模型,根据Coffin-Manson公式,以焊料层单个功率循环产生的非弹性应变增量为条件,对焊料层进行寿命预测。最后设计了10 kW/1 000 A功率循环试验平台,对仿真分析得出的电、热特性以及焊料层疲劳寿命进行验证。结果表明上焊料层温度分布与键合线键合点位置分布相关,下焊料层温度分布与芯片位置分布有关;焊料层温度分布不均、温差较大引起的热应力是导致焊料层疲劳失效的主要原因,且上焊料层疲劳寿命小于下焊料层。 相似文献
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瞬态温度场响应时间比电磁场长,在采用有限元法求解瞬态电磁-温度场顺序耦合时,若采用统一计算时间步长会导致温度场求解次数过多而增加计算时间。该文提出自适应时间步长耦合方法,采用指数平滑法预测电磁-温度场耦合时间间隔,并在两个相邻的耦合时间节点间,根据响应特征值和预测-校正法计算电磁场、温度场最佳离散步长。与传统等步长耦合方法对比,电磁、温度场均使用最佳的离散步长,同时避免了温度场的过频计算,减少了计算时间。最后,以通电铜导环为例,采用自适应时间步长耦合计算铜导体在交流电流作用下的瞬态温升,与传统等步长耦合方法相比,计算相对误差在1%以内,总计算时间减少26.6%,证明了该方法的有效性。 相似文献
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电力领域施工中,检修设备需与带电体保持一定安全距离。目前安全距离的保障依赖于人员观察,由于松懈、视角受阻等原因,会出现误判,从而导致设备损坏及人员损伤等事故。针对此临近电位作业距离实时测量及保障需求,基于高精度超声波传感器,以STM32单片机为核心控制部件,设计了用于临近带电体作业距离测量系统。通过无线网络通信WiFi方式,解决装置处在临近带电状态下布线困难问题。此装置在南荆线1000kV特高压变电站500kV机组进行了现场测试,测试结果表明该装置在临近带电体施工时能告示带电体的带电状态,并准确测量与带电体的距离参数以及实现警示动作,有效地提高了维护工作人员和设备的安全性。 相似文献
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针对目前复合材料杆塔耐雷性能仿真分析中多采用传统多波阻抗模型,雷击过电压仿真计算结果偏大的情况,考虑导线对地电容影响,提出了改进的多波阻抗模型,根据110 kV复合材料杆塔结构与接地方式,计算各部分波阻抗;建立复合杆塔三维模型,利用有限元法计算导线对地等效电容;利用改进多波阻抗模型计算分析不同塔型、不同接地引下线方式的复合材料杆塔耐雷特性,并与传统模型计算结果进行对比。结果表明,考虑电容时杆塔上的过电压下降了38%,更接近实际值;采用沿线路方向内侧竖直悬垂接地引下的方式可使复合材料杆塔的耐雷水平最大化。 相似文献
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针对车辆线控转向系统(steer by wire,SBW),提出了一种基于系统模型的瞬时故障层次化容错控制方法,用于提高线控转向控制的可靠性。首先分析了SBW系统结构特点和工作原理,然后给出了SBW系统的系统模型,提出了瞬时故障容锚控制框架,详细设计了SBW系统节点级和系统级的瞬时故障容错控制机制,最后利用AADL(Architecture Analysis and Design Language)-Ocarina搭建了SBW仿真系统,对提出的容错方法进行仿真验证。仿真结果表明,本文提出的层次化容错控制方法能够有效地检测SBW系统瞬时故障,实现容错控制,提高系统运行可靠性。 相似文献
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紧急情况下, 应急网络控制系统为人员提供远程控制能力, 但系统仍存在一定故障率, 且故障影响会利用系统灵活传输机制快速扩散, 因此研究如何在故障快速扩散的情况下对系统实施故障控制, 对保证系统安全运行具有重要意义. 本文提出考虑传播过程的应急网络控制系统故障恢复策略. 首先, 基于复杂网络模型建立故障传播模型, 定义传播路径上的故障强度, 将分析故障信息关键传播过程转化为查找系统最大可能传播路径的问题, 进而在连接边的故障传播属性乘积大于终止条件时, 找到最大概率故障传播路径, 有针对地布置故障检测点; 再根据检测到的故障形式及检测点位置生成故障恢复策略库, 结合系统可调度性和故障恢复效果, 确定最优故障恢复策略. 最后, 以舰船应急火炮控制系统构建案例, 验证方法可行性, 并设置多节点故障, 验证算法鲁棒性, 仿真结果表明, 在不同故障情形下均能制定最优故障恢复策略. 相似文献
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三峡大学于2016年获批输电线路工程国家级实验教学中心,这是推进本专业实验教学内容、方法、技术、手段、队伍、管理及实验教学模式改革与创新等研究工作的起点。重视实验优质教学资源整合与共享和进一步加强示范中心建设,对推动高等学校实验教学改革与创新具有重要意义,开展了多元化和开放性建设,进一步提升了示范中心软实力,促进实验与实践教学技术、方法、手段和管理的创新。 相似文献