电磁轨道炮常用材料的电热特性分析

针对轨道炮发射过程中存在的枢轨电热损伤问题,建立了电磁与热扩散模型,模拟了枢轨材料暴露在强磁场环境下的电热物理变化过程,分析了10种常见材料的电热物理表现及其适用性,考察了材料的耐磁极限和耐电流极限,通过调整材料的电热参数,归纳了各电热参量对材料温升的影响规律。研究结果表明:在25 T磁场环境下,计算获得的最小温升材料为C11000;材料的电导率与其均流效果成反比;而其温升过程则受多个物性参量耦合控制,其中比热容对温升的影响作用最大。     

TinySwitch-Ⅲ及其在小功率开关电源中的应用

本文分析了Tinyswitch-Ⅲ的工作原理及主要性能特点,叙述了它在构成小功率开关电源时,更具灵活性及更大功率范围的优点。讨论了其在PC机待机电源中的应用,并通过实验验证Tinyswitch-Ⅲ产品间相互兼容,并且在宽范围负载下,能实现相对恒定的效率。     

电励磁双凸极发电机的三相整流换相过程分析

阐述了电励磁双凸极无刷直流发电机整流发电的工作原理，推导了电流换相时间、换相重叠角以及换相压降的解析公式，并分析了励磁电流、发电机转速以及负载性质对电流换相的影响。理论分析与实验结果表明：电励磁双凸极发电机整流发电时的换相过程由电机自感和互感引起；励磁电流大小会使工作模态发生变化；当负载和励磁电流不变时，换相时间受发电机转速影响，换相重叠角保持不变；负载为阻性与感性时，存在换相重叠，负载为容性轻载时，换相重叠现象不明显。     

永磁无刷直流电机角加速度估计

由于霍尔位置传感器的分辨率和精度较低,以其为基础计算永磁无刷直流电机(BLDCM)的角加速度将产生较大的误差。针对这一问题,提出一种以反电动势归一化值中包含的位置信息为基础,采用双观测器对角加速度进行估计的方法。首先构建滑模观测器(SMO)对??坐标系下的反电动势波形进行观测,同时对观测结果进行归一化处理以降低高次谐波含量并消除转速和磁链系数的影响,之后考虑电机电磁转矩对加速度的影响,设计扩展卡尔曼滤波(EKF)估计器从观测到的反电动势归一化值中提取位置信息,进而实现对角加速度的估计。利用RT-LAB实时控制器进行实验,证明提出的角加速度估计技术可以在较宽转速范围内快速有效地观测出永磁无刷直流电机的角加速度。     

死区效应对定子磁链观测的影响与抑制研究

针对永磁同步电机基于空间矢量调制的直接转矩控制系统中定子磁链观测的问题,研究了一种考虑逆变器死区效应的定子磁链观测器。采用一种截止频率可调的低通滤波器代替积分器计算定子磁链,并考虑了逆变器死区效应对定子磁链观测的影响,对由逆变器死区效应引起的定子磁链观测误差进行了补偿策略分析。仿真和实验验证了该定子磁链观测器的有效性。实验结果表明,该方法能够消除积分型定子磁链观测器的积分初值、积分漂移和直流偏置的影响,能消除逆变器死区效应引起的磁链观测误差,提高定子磁链观测的准确度。     

脉振高频信号注入法误差分析

为了分析永磁同步电机系统各参数对脉振高频信号注入法位置估计误差的影响,以便有针对性地减小位置估计误差,提高无位置传感器控制技术的性能,首先对脉振高频电压信号注入情况下永磁同步电机直交轴电压进行了分析,并根据交轴基波电压得到位置估计误差公式;之后通过对位置误差公式进行数值分析,总结出控制器频率、逆变器直流母线电压及脉振高频信号电压幅值对位置估计误差大小的影响规律;最后对位置误差分析结果进行了实验验证。     

无刷直流电机转矩观测与电感自适应辨识

为提高无刷直流电机（brushless DC motor,BLDCM）转矩观测结果的准确性,定量分析了传统的反电势滑模观测器（sliding．mode observer,SMO）及相应的转矩观测结果受定子电感参数偏差的影响程度。分析表明,电感参数偏差会在定子电流变化时引起反电势和转矩观测误差。为消除这一影响,利用李雅普诺夫（Lyapunov）稳定性理论,设计了定子电感自适应辨识率,在线辨识得到电感参数,实时调整SMO的系数矩阵和输入矩阵,构成了新型的自适应滑模观测器,提高了观测精度。最后利用RT-LAB实时控制器进行实验,验证了理论分析的正确性。实验结果表明,所提方法能有效辨识出BLDCM的定子电感值,并正确观测出电机转矩。     

布浆器的纸浆适用性仿真分析

为研究布浆器结构对纸浆的适用性,基于Fluent仿真分析了3种不同纸浆在同一布浆器结构下的布浆均流效果,并分析了纸浆物性参数的影响。研究表明:水和3%质量分数的NBKP纸浆的喷浆效果接近,而5%质量分数的OCC纸浆则出现明显的误差增大;动力黏度是影响喷浆效果的主要因素,随着黏度的增加,喷浆误差呈先下降后上升的变化规律;基于经验公式设计出的布浆器具有纸浆适用局限性,对于动力黏度不超过0.1 Pa·s的低质量分数纸浆,其流量误差可控制在1.5%以内。     

GaN HEMT死区时间的优化设置

目前氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)受到了广泛的关注和应用,然而GaN HEMT在反向导通状态时存在较大的压降,死区时间引起的反向导通损耗会显著地影响变换器的效率,合理地设置死区时间具有重要意义。首先详细分析了死区时间内GaN HEMT的开关过程,得到了避免GaN HEMT反向导通过程死区时间的取值条件。然后,根据不同负载电流条件下死区时间的取值进行分析,提出了一种优化的死区时间设置方法。最后搭建了基于GaN HEMT的同步Buck变换器的样机,证明了死区时间设置方法的合理性。     

类椭圆型虹膜波导带阻滤波器设计

为构建类椭圆型滤波器所需的传输零点,基于虹膜嵌入波导结构设计了一款虹膜波导带阻滤波器。研究表明,通过调节虹膜窗口尺寸可实现传输零点频率位置的精确可控;虹膜厚度与工作频率成正比,厚度由1mm增加到2mm,中心频率上移约3%;虹膜嵌入位置与工作频率无关,仅对下频带谐振响应造成少量延迟。该滤波器中心频率79.2GHz,阻带抑制大于40dB,长度尺寸小于1cm。多个独立调控虹膜嵌入波导的设计方法可构建阻带所需的多衰减极点,设计方案可应用于超高容量通信系统。