电磁发射弹丸膛内磁场分布特性的三维数值分析

针对电磁轨道发射装置内膛的强磁场环境进行了分析,通过电磁扩散方程耦合运动场和电磁场,考虑速度趋肤效应对磁场分布特性的影响,得到导轨和电枢的电流分布计算模型,并基于毕奥-沙伐定律推导了弹丸内膛磁感应强度的计算公式,从而建立了弹丸内膛磁感应强度的三维数值计算模型。以平面导轨电磁发射装置为例,对其弹丸中轴线磁场分布特性进行三维数值仿真,并对弹丸静止和运动2种情况下的数值仿真结果进行了对比分析。结果表明:弹丸运动情况下的弹丸中轴线上的磁感应强度相比弹丸静止情况下的要小,峰值达到3 T,并沿弹丸长度方向迅速衰减,700 mm处的磁场基本降为0,为制导弹丸上的器件布局提供了有益参考。     

基于Fluent二次开发的电磁轨道发射运动磁场仿真

针对电磁轨道发射运动电磁场与传统运动电磁场存在的差异性,系统推导其运动电磁场的控制方程、边界条件,建立电磁轨道发射运动电磁场的数值计算模型,创新性地提出采用FluentUDS二次开发进行数值计算的方法,仿真得到速度趋肤效应对电磁轨道发射弹丸内部磁场的影响。仿真结果表明:相比不考虑速度趋肤效应的情况下,在速度趋肤效应的影响下,弹丸中轴线最大磁感应强度由5.6T降到5.2T,且磁感应强度的峰值时刻由放电电流平流段结束时刻提前到平流段的起始时刻。研究方法可对电磁轨道发射膛内多物理场耦合模型的建立提供基础,研究结论可为电磁发射弹丸发射磁场模拟平台的搭建提供设计输入。     

一种导轨-线圈复合型电磁发射器的分析与仿真

分析了一种导轨-线圈复合型电磁发射器的工作原理,建立了其电路模型和动力学模型;在理论分析的基础上,利用有限元软件Maxwell对其结构参数进行了优化设计。通过有限元数值计算,得到了弹丸发射过程中的磁场分布,进一步得出了其电路模型和动力学模型中的电感、电感梯度与弹丸位置的关系。在此基础上,利用动态仿真软件Matlab/Simulink仿真分析了这种复合型发射器的动态特性。分析和仿真结果显示,该导轨-线圈复合型发射器能使被发射物体获得导轨和线圈两种推力的共同作用,可以将大质量物体加速到相对高的速度。     

基于改进型直流真空断路器弧后暂态仿真及介质恢复特性分析

应用于大电流、高di/dt分断环境的直流真空断路器,以绝缘恢复为主要特征的弧后暂态过程直接影响其分断特性.在鞘层发展过程中,弧后阴极表面电场强度及功率密度是引起电弧重燃的两种因素,为探究熄弧后真空断路器恢复电压变化规律,该文首先从提升弧后介质恢复能力的角度出发,在燃弧电流峰值约23kA、熄弧电流变化率约300A/μs的等级上先后开展不同试验方案,并在连续过渡型鞘层数学建模基础上做出一定修缮,引入触头开距动态变化过程和电弧有效直径变量,依据改进后电弧模型指导换流回路参数设计.最后将PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真与分断试验现象进行等价对比分析,显示试验过程中真空断路器弧后电弧重燃趋势与仿真结果较为贴合,且通过仿真结果可判定重击穿的类别,从而验证了改进后真空断路器弧后电磁暂态建模的精确性.     

用于网格状金属切割的等离子切割电源控制策略研究

为解决金属网格切割过程中精确控制弧电流的问题,在分析金属网格切割弧转移过程、建立电弧模型的基础上,提出一种基于电弧负载模型的弧电流指令前馈的复合控制策略。控制策略外环为电流环,实现等离子电弧电流及能量控制;在电压内环引入基于电弧负载模型的弧电流指令前馈控制,通过前馈控制的快速性迅速建立弧柱电压,达到维持电弧稳定的目的。仿真和实验结果表明,提出的控制策略能够快速响应网格状金属切割时引弧过程及非转移弧和转移弧之间的快速切换需求,实现弧电流的快速精确控制。     

电磁轨道发射装置仿真与试验

为了便于电磁轨道发射技术的研究,在对电磁轨道发射过程中的电磁和力学规律分析的基础上,建立了轨道发射的仿真模型。该模型可对发射过程中的电流、电压、速度等进行仿真计算,并通过实际发射实验结果对仿真模型进行了检验与校正。结果表明,该模型的仿真结果与轨道发射实验结果非常吻合,为电枢出膛速度、系统效率及其影响因素的进一步研究提供了有效工具。     

直流接触器分断过程中弧根演变及对重燃的影响分析

直流接触器灭弧室中弧根的演变对其开断性能有重要的影响。该文搭建实验平台,采用高速相机拍摄了磁场作用下金属栅片式直流接触器开断过程中的弧根转移过程,并基于磁流体动力学理论,建立空气电弧数学模型,对电弧等离子体鞘层进行假设,并且在计算中耦合分断回路方程。通过对温度场、电流密度、电导率和气压分布的仿真分析,得到分断过程中弧根转移产生的根本原因,在现有的仿真条件下研究分断速度、差异外施横向磁场对弧根演变规律的影响。结果表明:在一定范围内,灭弧室入口区磁场大于栅片区时,弧根转移加速,熄弧时间缩短;由于灭弧室入口两侧气流漩涡的存在,当分断速度较小时,阳极弧根运动至引弧片时会出现停滞现象,该停滞现象随着分断速度的增大而消失,并且燃弧时间缩短,仿真与实验观测结果较为一致。本文的研究对提高直流接触器分断能力,优化灭弧室结构具有一定的意义。     

基于MHD理论的旋转电弧三维动态仿真及分析

考虑到旋弧负荷开关开断电弧的过程本质上是一个三维现象,文中基于磁流体动力学(MHD)理论,通过对商业计算流体力学软件包FLUENT进行二次开发,建立三维电弧仿真模型,进行三维电弧动态仿真。仿真分析了旋弧负荷开关在燃弧阶段电弧的运动特性以及电流产生的磁场对电弧运动的影响。结果表明:电弧在磁场产生的洛伦兹力的作用下高速旋转,静止的电弧导致灭弧室开断能力低,而电弧的高速旋转则提高了灭弧室的开断能力。电弧运动的实验结果验证了电弧仿真方法的准确性。     

真空电弧的磁场效应

根据大电流真空电弧物理模型,基于磁场对电流的作用力,分析了真空电弧自生磁场收缩效应及对分断电弧的影响,得到弧柱中自生磁场产生的电磁压强分布,指出了外加纵向磁场分量对减小自生磁场收缩效应的作用.     

基于热浮力-磁场力结合的并联间隙电弧运动模型

采用链式电弧模型,分析并联间隙装置之间产生的电弧所受到的磁场力、空气阻力和热浮力,获得了电弧运动速度控制方程,建立考虑热浮力作用的架空线路并联间隙电弧运动模型,并以110kV架空输电线路并联间隙电弧进行仿真计算,与实验结果相比较。结果表明：所建电弧运动模型能有效计及热浮力对电弧运动的影响,电弧运动计算时间和实测时间基本相符;仿真发现,由于热浮力使电弧竖直向上运动,在间隙上电极会偶尔发生上弧根和电极短路而引起弧根跳跃,这能合理解释试验过程中观察到的弧根不规则跳跃现象。另外,还分析了电流大小、电极形式对电弧运动过程的影响,仿真表明：电弧运动到电极末端的时间随着电流的增大呈指数衰减;流畅的结构设计有利于电弧的疏导和转移。     

小功率金卤灯再启动特性机理的探讨

利用专门设计的金卤灯再启动特性测试仪记录了金卤灯再启动特性的若干典型曲线，对某些异常特性的发生机理进行了分析，找到了它们与金卤灯内在质量的联系，研究表明通过测量金卤灯的再启动特性可以方便地诊断金卤灯的内在质量。     

变电站隔离闸刀触头的检修方法

电网运行中GW4、GW5、GW7等型隔离闸刀触头容易发热,影响变电设备的操作和安全运行;通过分析闸刀触头发热的原因,找出处理发热的办法,以解决触头发热的问题,促进电网安全生产和稳定运行。     

水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造

简述了水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造的必要性,介绍了系统改造方案,指出了系统调试的注意事项,提出了系统改进建议。     

Some aspects of technology of use of electrical objects on the basis of methods of short-term forecasting of technical condition

Some aspects of the technology of using electrical equipment on the basis of statistical (stochastic) methods for short-term forecasting are considered. The experimental (calculating) part includes construction and testing of specific forecasting models in order to ground their further application.     

加快黄河北干流梯级开发的思考

根据规划在黄河北干流上布置万家寨、龙口、天桥、碛口、古贤、甘泽坡6座水利枢纽工程。北干梯级开发可有效控制和管理黄河的水沙关系、洪水;改善生态环境,使水资源得到合理利用;向华北电网提供大量电力,对秦晋2省工农业、通航和旅游等具有促进作用,并带动地方经济的发展。     

用相似理论设计确定系列电机的主要性能参数

以系列电冰箱（柜）用压缩机的电动机为例,详细介绍利用基本相似理论设计,确定系列电动机主要性能参数及尺寸的方法和步骤,并介绍优先数及其在设计中的应用,解决如何将基本相似理论运用到系列电机设计中的难题,为工程技术人员指明了一条简便,快捷的设计途径,亦为推广应用基本相似理论提供了一个范例。     

重庆城市照明发展问题研究

城市夜间形象塑造是全国许多城市建设的一个热点,文章结合重庆城市照明发展现状,对重庆城市夜间形象效果、存在的问题,建议等方面作了介绍。     

一种考虑了负荷特性的企业电网潮流算法

大型企业电网的负荷特性主要表现为感应电动机群特性,为了改进现在常用的电力系统潮流算法中用恒功率模型来表征节点负荷,不能满足工程精度要求的问题,提出了在对企业电网负荷节点电动机群进行等效变换后,引入负荷特性的潮流计算的思路,在此基础上进行了理论推导,并经过现场实测数据,进行了仿真。仿真结果表明,负荷特性的潮流计算方法符合企业工程精度要求,可以达到提升业电网潮流计算结果在精确度、实用度等方面的要求,具有一定的理论和工程意义。     

XLPE电缆缺陷尺寸分布对电树枝起始的影响

采用强度—应力干涉模型 ,计算了缺陷尺寸分布对于交联聚乙烯绝缘耐电树枝起始可靠性的影响 ,发现缺陷分布的均值及标准差对耐电树枝起始可靠性有影响 ,而减小缺陷尺寸分布的标准差可大大提高绝缘耐电树枝起始的可靠性。