新型斩切式稻杆粉碎机的设计与试验研究

针对目前秸秆粉碎装置存在缠轴铰刀、出料过长、无法有效处理湿度较大的稻秆等问题,论文提出了一种适于田间作业的新型斩切式稻杆粉碎机。通过Solidworks进行整体建模,基于TRIZ理论对曲轴同步输送斩切装置进行创新设计,并对圆弧形齿轮啮合调隙机构、二次粉碎装置进行了设计,对斩刀滑切角度参数进行计算,利用COMSOL软件对曲轴连杆强度进行有限元分析。制作了实物样机并进行粉碎试验,样机尺寸1.62 m×0.75 m×1.2 m、重量250 kg、试验结果表明生产效率达3.64 m^3/h、出料长度5 mm^10 mm、粉碎合格率90%左右,可大大提高稻杆利用价值,具有广阔的市场前景。     

一种用于双凸极永磁发电机的电容储能型变换器

提出了一种用于双凸极永磁发电机(DSPMG)的电容储能型变换器(CERC)。通过分析DSPMG的电磁特性和发电原理,提出了一种针对CERC的控制策略。与传统的三相全桥整流电路(FBR)对比,在相同的负载条件下,采用CERC电路的DSPMG发电系统的输出功率有明显提升。仿真和实验均证实了所提出的拓扑和控制策略的正确性。     

应用于光伏微逆变器的柔性变换器

为满足微逆变器高加权效率的要求,提出了一种适用于光伏微逆变器的柔性拓扑DC/DC变换器。柔性变换器包含两种工作模式,分别是改进双管正激工作模式与桥式工作模式,介绍了各自的工作原理,给出了变换器中变比与缓冲电感的设计准则。根据两种工作模式下的开关损耗、导通损耗、驱动损耗以及铁芯损耗分析,确定了柔性变换器两种工作模式的切换阈值大小,并得到了变换器的占空比预计算与闭环微调相结合的控制策略。实验结果证明所提柔性变换器性能优良,并具有较高的加权效率。     

一种新型宽范围ZVS三电平全桥DC/DC变换器

现有的DC/DC变换器存在以下缺点:低功率、低效率和很差的负载适应能力。对此提出了一种新型全桥三电平DC/DC可控源电路,高频变压器的副边有三组绕组,为了提高输出电流,采用两个降压绕组并联整流输出;可控源电路采用不对称移相PWM控制方式,换流电感串接在第三个降压绕组上,空载或轻载时换流电感向滞后桥臂提供换流能量,保证在整个功率范围内实现软开关。通过实验验证提出的DC/DC变换器具有输入电压高、宽范围实现ZVS、高效率的优点。     

移相全桥变换器中RC缓冲电路对系统影响机理与优化研究

移相全桥ZVS变换器副边整流二极管电压应力较高,需要设计缓冲电路来保证系统性能。然而,加入RC缓冲电路的变换器在某种工作模式下近似为LCL三阶谐振系统,导致接近开关频率的谐振甚至在整流二极管两侧产生更高的电压应力。通过建立移相全桥ZVS变换器在能量传输模式期间的等效电路模型,揭示RC缓冲电路对系统稳定性产生影响机理及电路参数对振荡的影响规律,通过分析选取合理的RC缓冲电路参数,不仅有效降低整流二极管电压应力,同时抑制由缓冲电路带来的振荡问题,进而提高系统的效率。设计了一个3.2 k W(10 A,320 V)的实验样机,验证了理论分析的正确性。     

一种Boost型双输入推挽全桥双向DC/DC变换器

在多输入双向变换器应用需求逐渐增多的背景下,介绍了一种Boost型双向双输入推挽全桥DC/DC变换器的电路拓扑,由于采用了双向脉冲电流源单元,拓扑结构得到简化,元器件数量较少、降低了系统的成本,并且变压器起到了良好的隔离作用。详细分析了拓扑的五种工作模态,具有实际应用价值,推导了拓扑的输入输出关系。最后分析了仿真和实验结果,验证了理论分析的正确性。     

一种基于电压斩波和电流软启动CCR LED电源设计

恒流调节器(CCR)常用于中小功率家用LED照明驱动电源中,但是这类常见的电路在交流电压波动时可能出现电源效率和LED电流不稳定的现象。论述了这类驱动电路的工作原理,分析了问题产生的原因,提出一种基于电压斩波和电流软启动CCR LED电源的方案,理论分析和实验数据都表明这种改进方案非常有效地解决了前述问题。     

基于DSP频率跟踪式串联谐振变换器的研究

在静电除尘过程中,常对粉尘比电阻有一定要求。受温度、湿度以及粉尘浓度等影响,谐振频率发生改变,除尘效率大大降低,故提出了一种可自动跟踪频率的串联谐振全桥变换器以克服其局限性。首先建立了放电端的负载等值电路模型,分析了负载等效后的串联谐振电路的特性;然后设计了基于DSP的自动频率跟踪算法。实验结果表明,频率跟踪控制能较好地跟踪谐振频率。     

晶体管式精密电阻点焊电源的设计

为满足微型零件焊接对焊接能量精密性、快速性和稳定性的要求,设计了一种高频晶体管式电阻点焊电源。电源包含半桥逆变恒流充电部分和高频斩波输出部分,逆变频率为100 k Hz,通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)和增量式比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制技术,实现了电容组恒流快速充电;斩波频率为100 k Hz,大大提高了焊接输出能量调节响应速度和控制精度。试验结果表明,电容组最大充电电流为100 A,充电电压为30 V,充电时间小于100 ms;电源具有恒电流、恒电压和恒功率输出模式,焊接电流上升速度达到50 A/μs,放电脉冲可在1 ms内实现稳定输出,实际焊接效果良好,在精密焊接中具有明显优势。     

无桥台伸缩缝多联桥跨结构地震碰撞响应研究

针对地震作用下多联长桥结构中伸缩缝处的碰撞破坏,提出一种取消桥台伸缩缝保留两联间桥墩伸缩缝的新型多联桥跨结构。用Kelvin接触单元模拟桥台伸缩缝和桥墩两联间伸缩缝在地震作用下的碰撞效应,构建包括墩柱、主梁、支座和伸缩缝在内的全桥空间动力分析模型。依托某市立交体系中一座独立多联长曲线匝道桥梁工程,建立4个计算模型;分别输入2组地震波的单维和多维8种地震动工况;利用非线性时程分析法,研究各计算模型在多种地震输入工况下桥台伸缩缝和桥墩两联间伸缩缝的碰撞响应差异。结果表明:无桥台伸缩缝多联桥跨结构可以有效消除或减小地震荷载作用下桥跨结构中伸缩缝处的碰撞破坏,是一种十分有利的抗震结构形式。