基于BLT方程的电磁干扰建模

为了解决场线耦合下传输线负载端响应问题,基于BLT方程建模思想,利用电磁拓扑概念中的管道和节点概念构建了计算的物理模型;利用场线耦合、传输线理论结合叠加原理推导了线上负载干扰的计算方法;利用辐射场空间传播、传输线散射理论结合叠加原理推导了空间场的计算方法;对节点处的电压方程进行合并、整理得到了类似BLT方程的矩阵方程。计算结果表明,该分析方法不仅可计算传输线负载响应,还可计算空间电磁场。与其它论文计算结果的比较证实其模型、推导、计算的正确性。     

适用于低压电力线通信的集总参数线缆模型

为在实验室环境下模拟实际低压电力线缆的信道特性,需要建立电力线通信频段下的线缆集总参数模型。提出了一种通过电磁仿真方法获得分布电阻和电感,以及采用开路阻抗测量方法获得分布电容的方法,在此基础上得到线缆的传输参数并将传输参数转换为Y参数,建立π形等效电路。基于矢量匹配法求解π形电路各支路的无源等效电路,从而建立线缆的集总参数模型。通过对比分布和集总参数模型下传输和阻抗特性的计算结果,证明了集总模型的准确性。所建模型可以通过电路级联模拟各种长度的实际线缆。     

快沿脉冲下传输线集总参数电路模型的验证与分析

为得到快沿电磁脉冲对传输线的耦合规律,建立了无损和有损传输线的集总参数电路仿真模型,并利用其他方法和试验结果对其进行了验证。以一端接频变负载的无损三导体传输线为代表,建立了其无损集总参数电路模型,并利用状态变量法验证了模型的正确性。仿真发现:迭代线段长度越短,仿真结果越接近实际值,仿真时间越长;在迭代线段长度相同的情况下,传输线越长,仿真时间越长,2者基本成线性关系。以端接电阻、电容和瞬态抑制二极管的低损4芯电缆为代表,建立了其有损集总参数电路模型,并利用试验验证了模型的正确性。同时发现:负载上的响应与芯线排布、负载类型等有关。研究结果说明采用集总参数电路模型可以分析传输线对快沿电磁脉冲的串扰耦合问题,同时便于解决频变和非线性负载的响应,对多芯互联系统的电磁脉冲防护设计具有指导意义。     

基于有源传输线模型的地-架空屏蔽线缆耦合特性分析与参数计算

在外场照射下,计算架空线缆上的感应电流分布时,大地的耦合是不能忽略的,如何从理论上分析大地耦合在线缆上的感应电流,是模拟飞机系统间电子对抗环境的重要基础,因为无论是共模还是异模干扰,都是通过线缆耦合传递能量的。利用有源传输线理论建立的地-线缆耦合模型,给出了纵向阻抗的修正公式,分析了高频下参数的适用范围;同时,针对理论分析结果,进行了实测比对。这为飞机系统间电磁干扰实验的实施提供了必要的理论和数据基础。     

双初级耦合直线感应电动机集总参数模型

在动子进行高速大推力运动场合,直线感应电动机可以设计为N(N≥2)台电机初级绕组上下并联布置共用一个次级的结构形式.本文针对N=2的情形,分析了双初级耦合直线感应电动机上下初级绕组边缘气隙磁场耦合和次级涡流路径耦合关系,在此基础上针对双初级耦合直线感应电动机中双初级上下定子单独通电、双初级同时通入同向电流、双初级同时通入反向电流等不同工况,建立了统一的集总参数模型,并进行了耦合参数的辨识.模型计算和小型试验样机实验结果吻合较好,证明了理论分析的正确性.     

四象限变流器的负载等效模型研究

在高性能交-直-交变频调速传动系统中,PWM逆变器作为四象限变流器(4QC)的典型负载,其直流侧的静、动态行为对于4QC的建模、控制方法及静动态性能研究和系统设计都具有重要作用.通过研究逆变器与4QC拓扑结构的统一性,将4QC的状态空间平均(SSA)模型经过移植得到逆变器的SSA模型,进而提出四象限变流器的负载等效模型和近似简化等效模型;通过理论分析和仿真研究揭示四象限变流器的负载等效模型与逆变器及交流侧电路参数之间的定量关系,并给出等效模型的参数设计公式.仿真与实验研究结果证明了所建模型及理论分析的有效性.     

飞机机载线槽结构对电磁防护性能的影响研究

针对雷击环境下,飞机机载平台内的线束易受到连接设备及外部辐射源的复杂电磁干扰问题,考虑线槽不同结构对线槽防护性能的影响,基于三同轴法,结合Van Helvoort形状系数,推导出线槽转移阻抗从低频到高频状态下的理论表达式。进而建立含不同高宽比线槽防护仿真模型,研究不同形状、尺寸的线槽防护性能。最后建立复合材料机身内线槽的雷击电磁防护仿真模型,分析机身不同位置、不同形状线槽的防护作用,进一步验证了不同结构线槽防护性能的差异性。结果表明：高宽比每增加1/2,线槽屏蔽效能约增加5 dB,且有效保护区域逐渐扩大;随着与机身蒙皮间距增大,机身内部线缆感应电流线性减小;线槽密封性与防护性能成正比。     

高压非穿通P-i-N二极管等离子体抽取渡越振荡集总电路模型及封装抑制方法研究EI北大核心CSCD

高压非穿通P-i-N二极管反向恢复阶段产生等离子抽取渡越时间(plasma extraction transit time,PETT)振荡,对功率模块的驱动电路和设备EMC性能造成严重干扰。文中根据二极管PETT振荡阶段载流子运行特征将器件内部分为等离子区、漂移区和无源区3个区域并将各区域等效成电阻、电感和电容等集总电路参数,利用二极管等效电路与外围电路参数构建了PETT振荡集总电路模型。该模型可计算得到振荡阶段回路各阻抗的动态变化,复现PETT振荡失稳–自稳振荡现象。该集总电路模型表明PETT振荡出现根本原因是回路出现负阻,而负阻出现的原因是空穴渡越角位于π~2π之间,基于该模型解析得到回路寄生电感的优化范围,通过优化封装布局的方式可将空穴渡越角移出负阻出现的区间。最后,在模块内部通过优化绑定线布局将回路寄生电感调整至优化范围内,从而避免回路负阻以抑制PETT振荡的出现,实验证明了该封装抑制方法的有效性。     

汽车线束等效模型及其在电磁辐射敏感度仿真中的应用

线束是导致汽车设备或系统不能满足电磁兼容限值的主要原因之一,建立计算简便且能准确反映电磁特性的线束模型是汽车电磁兼容建模的要点。文中建立了用于电磁辐射敏感度计算的线束等效模型。首先提出了等效波阻抗的定义并导出了计算方法;根据原始导线终端阻抗与等效波阻抗的大小关系将其分成最多四组等效导线,从而使复杂的线束得以简化。给出了多导体传输线单位长度电容矩阵和电感矩阵的计算方法,推导了等效导线的电感矩阵和电容矩阵。验证了基于有限元方法的电磁场仿真软件HFSS计算导线感应电流的有效性。对9根导线组成的线束等效处理及其共模电流的仿真结果表明,文中的等效方法是正确的。该等效模型能有效降低线束建模的复杂度,可用于研究汽车线束高频条件下的电磁辐射敏感度问题。     

变电站开关操作对屏蔽电缆电磁干扰的预测

研究变电站瞬态电磁场对屏蔽电缆的电磁耦合问题，对于提高变电站内二次设备的抗电磁干扰能力具有极为重要的意义。文中将矩量法与传输线理论相结合，应用场线耦合理论计算变电站开关操作产生的空间电磁场对站内屏蔽电缆的电磁干扰。通过与国际上通用的电磁暂态计算程序EMTP的计算结果进行比较，验证了计算方法的正确性，同时克服了EMTP只能处理屏蔽电缆与母线平行放置的不足。最后，将该计算方法应用于500kV变电站开关操作时，在屏蔽层不同接地方式的屏蔽电缆上产生的电磁干扰的数值预测，获得了一些有益的结论，可为工程应用提供一定的理论依据。     

屏蔽电缆共模感应干扰的数值计算方法

根据两线传输线的响应方程式，提出了传输就的电路模型，利用链型集中参数等效电路计算传输线上各点的感应电压放电流。根据镜像原理得到了一种用于计算屏蔽电缆的共模干扰电压放电流的时域解的方法。     

磁环抑制电磁干扰分析

本文从分析磁环的阻抗出发,推导出磁环抑制电磁干扰的理论表达式,分析了磁环形状、磁导率实部虚部对抑制效果的影响。结果表明电磁干扰抑制效果随磁环长度的变化快于随外径的变化,抑制效果的变化趋势与磁导率虚部的变化趋势相似。     

用宽带模拟量光纤传输系统测量脉冲电磁场

介绍了一种在强电磁场环境中用于传输脉冲信号的宽带模拟量光纤传输系统。通过采用场效应管做前级放大与光电器件的非线性预校正,且提高级间RC耦合时间常数。该系统动态范围大,非线性失真小,带宽达到1 Hz~150 MHz,调整输入电路并配合天线能测量脉冲磁场或脉冲电场。给出了脉冲电磁场测量的耦合电路和测试实例。测试结果表明该系统很适用于宽带脉冲电磁场的测量。     

开关操作暂态电压对变电所二次电缆的电磁干扰

分析了开关操作时的暂态电压通过电容耦合式电压互感器在二次电缆上产生的干扰电压及特征 ,叙述了减小二次干扰的有效防护措施     

云广特高压直流测量系统干扰因素分析

以云广特高压直流工程直流测量系统多次发生故障为背景,介绍了云广特高压直流测量系统组成及直流测量时分复用总线运行逻辑。通过仿真和试验,深入分析了造成直流测量系统受干扰的原因及当前直流测量系统抗干扰措施存在的问题,给出了相应解决方案并予以实施。解决方案经实际故障验证了其正确性,提高了云广特高压直流的运行可靠性,同时也为今后直流输电工程的抗干扰设计提供了有益参考。     

基于Matlab的继电器电磁干扰数学模型研究

对继电器电磁干扰产生的原因和干扰路径进行了分析.运用复域分析法建立了继电器复域等效电路模型.通过Matlab仿真,计算了继电器触头分断时其两端的电流、电压变化规律.讨论了继电器触头电弧产生的原因,为建立继电器电磁干扰模型,揭示继电器电磁干扰机理奠定了基础.     

利用电磁暂态分析软件实现Taylor模型的方法研究

常用电磁暂态分析软件,如ATP-EMTP,PSpice等,具有多种电力元件模型,部分还具有传输线的分布参数模型,然而,它们都不能直接研究场-线耦合问题,而场-线耦合传输线模型能完成这项工作,但是无法利用现有电磁暂态软件直接实现它们,Taylor模型是其中常用的一种。为了利用内含分布参数传输线模型的电磁暂态分析软件实现Taylor模型,基于电路理论推导了Taylor模型新型等效电路,使之符合ATP-EMTP等电磁暂态分析软件的分布参数传输线建模特点。分别利用ATP-EMTP软件基于所推导的Taylor模型等效电路,以及Matlab软件基于Fourier变换和逆变换方法,对算例给出的传输线耦合外场的电磁暂态响应进行了计算,结果表明2种方法计算结果较符合,证明所推导的Taylor模型等效电路是正确的,可以利用电磁暂态软件ATP-EMTP对其进行建模。该研究结果的应用可降低场-线耦合研究的复杂度。     

特高压输电线路工频参数测试干扰水平的 计算与测量

分析输电线路工频参数测试干扰产生的机理,应用电磁暂态仿真软件EMTP对廊坊—泉城特高压输电线路工频参数测试的干扰水平进行计算,并通过实测数据验证仿真计算方法的正确性。为特高压输电线路工频参数测试方案制定提供理论指导,保障该线路工频参数测试人员及设备的安全,避免陪停邻近线路带来的经济损失。