用于压接IGBT动态测试平台的高储能密度电感

压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其独特的优势在我国输电领域发挥重大作用,但在获取其开关特性曲线的动态测试平台方面仍存在不足.在此将高储能密度电感(Brooks电感)应用到平台中,以优化测试平台.首先根据IGBT双脉冲测试回路要求计算电感值,通过仿真得到在电感工作频率范围内集肤效应的影响可忽略,并设计电感参数;然后基于ANSYS Maxwell建立模型进行仿真分析,计算电感值为751.69 μH,符合设计要求;进而对电感进行加工制作,测量电感的阻抗特性并计算电感值、匝间电容等参数,同时对该电感进行了绝缘测试,提出该电感可应用于IGBT动态测试平台;最后将其接入动态测试平台中,分别进行高压小电流和低压大电流实验.经计算,所设计的高储能密度电感使平台得到优化并且其储能密度为原电感的56.28倍.     

高压输电铁塔上架设ADSS光缆位置的研究

全介质自承式(ADSs)通信光缆处于高电场强度区域时,会受到严重的电蚀.为了在高压输电线路铁塔上架设ADSS通信光缆,必须详细了解高压输电线路铁塔附近的电场分布.因此,采用了模拟电荷法对高压输电线路铁塔附近的电场进行了数值计算,得到了在不同相位下的220kV铁塔附近的电场分布图.经过数据处理获得了全工况下铁塔附近等于25kV/m,20kV/m,15kV/m的等场强线.将220 kV的ADSS通信光缆架设在低于25 kV/m的场强区,将大大降低电场对ADSS光缆的电蚀.     

6kV双绕组双速大型循环水泵电机的研制

对双绕组双速大型循环水泵电机的设计思路及原理进行了阐述,对其绕组方案、绕组内部环流和定子槽漏抗等进行了分析。并对6kV双绕组双速大型循环水泵电机的结构设计进行了介绍,并将测试结果与理论计算和仿真分析进行比较,为今后设计双绕组双速大型循环水泵电机打下一个坚实的基础。     

电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算

利用“电力系统接地与电磁干扰分析”软件包(CDEGS),计算了一条模拟的两变电站之间电力电缆发生短路故障时,电力电缆附近通信线上的感应电压(纵向感应电动势),同时考虑了地下金属管道的影响。分析了电力电缆、通信线和金属管道不同布局时,通信线和金属管道上的纵向感应电动势的差别及其原因,另外还考虑了变电站接地电阻对它们的影响。     

基于电参数的IGBT开关瞬态过程耦合关系分析

IGBT开关瞬态电流变化过程包括开通电流上升过程和关断电流下降过程,由于功率器件的非线性特征及其与电路参数的紧密耦合,造成瞬态过程电磁现象复杂。重点研究了瞬态过程电压电流参数的耦合规律,分析了耦合关系对IGBT工作特性的影响。首先,分析了IGBT内寄生PIN结构、集射极电压对栅极控制模型的影响。其次,基于栅极控制模型的分析,提出集电极电流的拟合次数应考虑电流变化过程持续时间及计算场景,二次及以下多项式拟合可近似描述集电极电流波形并开展功率损耗分析,但不适于电流变化率和感应电压分析。再次,比较了开通和关断过程计算所得回路寄生电感值的差异,提出了不同过程计算回路寄生电感的适用范围及FWD封装寄生电感的计算方法。最后,分析了瞬态过程栅极电压和集射极电压的耦合关系,提出了通过栅极电压估计集射极电压的状态监测方法并进行了实验验证。     

计算含窗薄壁腔体屏蔽效能的时域有限差分法

文中给出了时域有限差分法处理腔体棱边处场量的差分格式的算法,并用于计算薄壁腔体的屏蔽效能。两个计算实例表明,其计算结果与等效传榆线法的计算结果和模型试验的测量结果相吻合,检验了文中算法的有效性。     

基于开通波形的IGBT开关特性测试平台寄生电感提取方法

IGBT动态测试平台的寄生电感影响IGBT器件的开关参数以及开关损耗,因此,提取动态测试平台回路的寄生电感对于准确获得IGBT器件的开关参数具有重要意义。传统的寄生电感提取方法忽略了回路寄生电阻的影响,给寄生电感的提取带来误差。为了提高寄生电感提取的准确性,提出了采用IGBT开通波形来计算动态特性测试平台寄生电感的方法,通过对开通电流上升过程的分析,建立了包含回路寄生电阻的等效电路模型及电路方程。仿真结果表明该方法的计算误差低于传统计算方法。为验证该方法的正确性,搭建了IGBT动态特性测试平台,实验结果表明,该方法实现了寄生电感参数的提取,为提供准确的IGBT器件开关参数奠定了基础。     

基于E,H为变量点匹配时域有限元法计算点源的问题及改进

点匹配时域有限元方法,是继时域有限差分方法后,又一重要的电磁场时域数值分析方法。在应用该方法计算点源的散射场时,发现这种方法的缺陷,每两个相邻节点上的电场强度(或磁场强度)计算结果不连续。对于点匹配时域有限元法的上述缺陷,给出理论上的解释。对于二维问题,给出了改进的方法,克服了点匹配时域有限元法电场强度(或磁场强度)计算结果不连续的缺陷,计算结果与时域有限差分方法或解析结果吻合。     

磁谐振式无线电能传输效率优化方法研究进展

无线电能传输WPT（wireless power transfer）技术作为一种新型的电能传输方式以其高可靠性、实用性和安全性而备受关注。然而WPT能否替代传统的有线输电而成为通用技术,其最关键的影响因素之一就是传输效率。首先,针对WPT技术对于传输效率优化的迫切需求,系统综述了国内外在磁耦合谐振式WPT研究领域中关于传输效率优化方法的研究进展。然后,对WPT系统的研究进展进行了综述,分别从线圈优化设计、谐振链路改进、频率控制及阻抗调节4个方面,介绍了近年来国内外关于磁耦合谐振式WPT传输效率优化方法的研究进展。最后,对WPT技术传输效率优化研究的未来发展趋势进行了展望。     

类比教学法在工程电磁场教学中的实践

本文提供了笔者在电气工程及其自动化专业主干课“工程电磁场”教学中运用与电气工程及其自动化专业另一门主干课“电路”类比的教学方法，主要包括课程思想方法、静/恒定电磁场边值问题与电路暂态问题等两方面的类比，并在课程教学中进行了实践。