PEEC在铁磁板低频磁场屏蔽效应计算中的应用

提出了一种针对磁性材料的三维电磁建模技术,可用于计算低频磁场下铁磁板的屏蔽效能.首先,对包含磁性材料的线-板结构建立部分元等效电路（PEEC）模型,并针对具有几何对称特征的板结构,给出了改进的PEEC模型.然后,根据电磁分量在各对称/反对称分块的分布特性,将各分块之间的电磁耦合进行合并.该方法已被用于估算铁磁屏蔽板上的涡电流及其周围空间的磁场,将所得结果与基于边界元法的商用软件进行了对比,结果与参考值较符合,且效率提高了4倍.     

双拾取结构WPT系统稳定性分析

双拾取结构在大功率无线电能传输系统得到广泛应用,双拾取线圈间互感的影响可通过外加补偿电容消除,然而该方法可能导致初级侧出现多谐振点,造成系统不稳定。在此背景下,首先,利用互感电路理论对双拾取结构进行分析,得到次级侧到初级侧的反映阻抗;其次,提出基于调谐与调补偿电容的2种电感补偿方法,并根据初级零相角频率须等于次级频率的稳定条件,进一步分析拾取线圈间的互感对系统稳定性的影响,获得拾取线圈的品质因数与初、次级线圈之间的耦合系数之间的关系,得到判断系统稳定的条件。最后,通过仿真验证理论分析的正确性。     

低振动噪声永磁同步电机极槽配合的选择

永磁同步电机的极槽配合是影响电机齿槽特性和振动噪声特性的重要因素之一。理论上分析了永磁同步电机电磁力波特征参数和极槽配合的关系,重点讨论常用极槽配合齿槽转矩和电磁力波特性。建立了永磁同步电机的多物理场有限元耦合模型,比较了几种典型分数槽集中绕组情况下电磁力波和噪声机理特性,得出低振动噪声永磁同步电机极槽配合的选择原则。     

建筑物LPS对雷击暂态磁场屏蔽效应分析

雷电放电现象发生在建筑物附近时,泄流通道周围会产生功率较强的雷电电磁脉冲(LEMP)。该脉冲极易通过耦合或者电磁辐射等方式干扰或者损坏敏感电子设备。针对建筑物LPS自然连接而构成的金属网栅屏蔽结构,在求得电流分布的基础上,推导出空间磁场强度表达式,分析了金属网栅屏蔽效应的影响因素。其中具体涉及了接地点的情况、网孔大小以及双层网结构对于屏蔽效果的影响,并与单层网及无屏蔽网进行了对比,最后给出了提高屏蔽效应的相关建议。该方法为大型保护框架内部空间的电磁环境的评估提供了一种量化手段。     

基于PEEC的WPT系统磁芯结构建模

磁耦合机构作为无线电能传输的核心部分,直接决定系统的传输性能。目前广泛采用加装磁芯来提高耦合机构的传输性能。然而加入磁芯后,线圈与磁芯的融合建模及协同设计问题,目前多依赖于电磁仿真软件及二维分区建模,该方法无法量化磁芯参数对系统传输性能的作用。此处基于部分元等效电路(PEEC)对磁芯进行建模,根据磁性材料特性分别从涡流、磁化强度两方面构建磁芯二元模型,并引入退磁因子对磁化强度模型进行修正。基于电场积分方程构建了以磁芯涡流、节点电压和磁化强度为未知量的解决矩阵,实现了线圈与磁芯融合建模。在融合建模的基础上,基于矢量磁位提取了带芯线圈的自感系数,将建模结果与商用仿真软件及实验进行对比,其误差控制在5%以内,验证了建模结果的准确性。带芯线圈自感参数量化了磁芯对线圈的附加耦合作用,为磁芯结构设计提供理论支撑。     

用于分析土壤结构对直流偏磁电流影响的简化网架模型

直流偏磁电流的大小受多种因素的影响,其中土壤结构是其中最重要的因素之一,为了更准确地分析高压直流输电系统单极大地回线运行时土壤结构对变压器直流偏磁电流的影响,提出了一种简化的网架模型用于分析不同土壤结构对直流偏磁电流的影响。首先以直流输电规程中的计算方法对本文方法进行了验证,并分析了几种不同土壤模型下直流偏磁电流的变化情况。结果表明：基于本文模型所得结果与现有研究关于土壤结构对直流偏磁电流的影响情况趋势一致,本文采用的简化网架模型能够为土壤结构对直流偏磁电流的影响提供定性和定量的参考。     

双发射结构磁谐振式无线电能传输系统传输特性研究

基于电路理论,建立了双发射结构磁谐振式无线电能传输（WPT）系统的等效互感模型。与单发射结构相比,双发射结构可以提高负载接收功率和传输效率,而且随着发射线圈与接收线圈之间耦合系数的降低,双发射结构的优势更加明显。结合数值仿真试验,对比得出当两种结构的接收线圈发生横向偏移与角度偏转时,负载功率和传输效率的比值分别可达2.8和1.39以上,验证了理论分析的正确性。最后,进一步分析了两种结构在欠耦合、临界耦合、过耦合3种区域的传输效率,发现双发射结构可以增加系统的纵向传输距离,且在临界耦合区域内可以有效扩大系统的横向传输范围。     

基于支持向量机的光伏发电功率预测

分析了光伏系统的发电特性以及影响光伏发电的因素,建立了基于支持向量机的光伏系统发电功率预测模型.该模型以结构风险最小化原则取代了传统机器学习方法中的经验风险最小化原则,在小样本的机器学习中有着优异的性能.用某一天的数据作为训练样本集,首先对数据进行去噪和归一化,然后用支持向量机方法对样本集进行训练和发电功率预测.仿真结果表明,基于支持向量机的预测模型具有较高的精度,可用于光伏发电系统的预测.     

基于磁路模型的新型半包围磁芯结构设计及优化

无线电能传输技术基于其安全可靠的优点被应用于机器人的充电系统中,为提高系统的耦合性能和减小对线圈周围的电磁辐射,提出一种新型半包围磁芯结构的磁耦合谐振式无线充电系统.首先建立圆盘磁芯的磁路模型,推导系统耦合系数的磁路表达式,为磁芯设计提供依据,通过在发射端圆盘磁芯外边沿增加一定高度磁环来减小互耦区磁阻,同时在发射端磁芯...