基于电流丝法的并联线圈电流计算

计算了一个同轴三绕组并联线圈在脉冲电容电源激励下的电流波形.首先采用电流丝模型使研究对象精细化,在此基础上计算线圈电感大小,然后在Matlab中编程求解施加激励后的电流波形,最后在Ansoft软件中建立相同模型求解其电流加以验证,得到两者电流波形一致,幅值大小在可接受的范围内,证明本方法在显著提高计算速度的基础上,计算结果可靠.     

新型电感储能高功率脉冲源放电特性研究

分析了一种基于可变电感储能的新型高功率脉冲电源,构建了新型脉冲电源的简化等效电路.基于电路理论导出了等效电路的微分方程,并对其进行了详细的分析计算,得到了等效电路在不同电路参数条件下的工作状态;分析总结了脉冲电源放电回路各参数对输出电流脉冲特性的影响.研究分析结果表明,通过调整放电回路参数,新型脉冲电源可以在负载中产生...     

逆变弧焊电源动态仿真及实验研究

在半桥电路小信号模型的基础上,采用平均电流控制方式设计了逆变直流弧焊电源的双闭环控制系统,并确定了其电流控制器和电压控制器的增益及各零点、极点角频率;在Matlab/Simulink环境下,利用所设计的控制器,建立了半桥逆变直流弧焊电源双闭环控制系统的动态仿真模型,在大信号下对逆变弧焊电源的稳态及空载-短路、短路-负载和负载-短路的动特性进行了仿真和分析,根据仿真结果对主电路和控制系统参数进行了优化设计;在所研究样机上进行了一系列实验。所得实验波形与仿真波形基本吻合,验证了研究方法的合理性,为逆变弧焊电源的设计提供了一种有效途径。     

线板式脉冲电晕反应器放电特性研究

为了实现废气处理中低能耗与高处理效率问题，研究了气体流速、气体温度及反应器并联操作因素对线板式电晕反应器放电特性的影响.采用Blumlein 脉冲形成网络（BPFN）型窄脉冲高压电源，考察了这些操作因素对脉冲波形及电参数的影响，分析了并联反应器与脉冲电源的匹配关系，得出了反应器充电电压对峰值阻抗和电源能量效率的影响.结果表明:提高处理废气的流速可以有效的提高电源能量效率.一定范围内的温度改变对能量转换效率的影响不大.与单个电晕反应器相比，反应器并联后的电源最大能量转换效率从96%降为88%.     

脉冲等离子弧焊接

本文对脉冲等离子弧焊接方法的脉冲参数进行了估算,这些参数是:基值电流、峰值电流、平均电流、均方根电流、脉冲时间比、脉冲波形和脉冲频率。关于半熔化区对焊缝熔化区晶粒尺寸的影响以及通过脉冲电流控制晶粒尺寸和形状的可能性的理论做了假定推理。本文试图通过采用陡直的脉冲波形分析脉冲电弧焊,以说明这种焊接方法的特点。为了给讨论提供依据,对电源特性和焊接控制系统进行了讨论。     

皮卫星在轨能量平衡仿真研究

针对浙江大学皮卫星由于输入能量条件差以及采用非调节母线和体装式结构,使其能量平衡计算相对于传统卫星更加复杂的特点和电源电路的特殊设计,对电源系统进行了建模. 通过实时计算太阳电池、蓄电池和负载的在轨工作参数以及分析实时的电流平衡、电压平衡和能量平衡,最终得到真实的能量平衡仿真模型. 对理想运行条件、实际环境条件和考虑卫星姿态失效的最差条件分别进行了仿真. 结果表明,在理想条件下可以完全保证整星能量平衡;在实际环境下最大平衡功率能忍受实际负载约10%的拉偏;在最差姿态条件下已几乎没有裕量,但能完全保证卫星安全模式下的负载功率能量平衡.     

弧隙间距对电弧故障电流波形的影响及检测方法研究

在串联电弧故障中,负载类型和弧隙间距是影响电弧电流波形特征的重要因素,然而当前大多研究集中在负载类型的影响上,对于弧隙间距的影响研究较少.本文基于电弧是一种气体放电现象,产生时伴有弧光这一依据,提出了一种利用弧光来标定电弧起熄时间的方法,方法在提高电弧故障试验数据可靠性的同时,还可以根据弧光信号的周期性脉冲计算电弧过程中电极距离的改变,进而分析弧隙间距对电弧电流波形及检测方法的影响.在此基础上,对几种典型负载进行了串联电弧故障试验,并用示波器同步采集了电弧电流和弧光数据,基于此数据分析了典型负载下弧隙间距对电弧电流波形特征以及不同检测方法的影响.分析结果对提高电弧故障检测方法的可靠性具有一定参考价值.     

电压对纯钛微弧氧化膜生长特性的影响

在Na2CO3Na2SiO3溶液中,利用单极性脉冲微弧氧化电源在TA2基底上制备了二氧化钛氧化膜.研究了微弧氧化电压对氧化膜生长速率、相组成及表面形貌的影响.结果表明:随着电压的升高,氧化膜的生长速率先增加后减小,表面粗糙度和微孔尺寸逐渐增大,而微孔密度逐渐减小.膜层主要由锐钛矿和金红石相TiO2组成,随着电压的增加,膜层中锐钛矿相TiO2先增加后减少,而金红石相TiO2则逐渐增加并成为主晶相.     

基于分数阶PID控制的交流电子负载的研究

目前,交流电子负载作为测试电源好坏的检测装置,功能全面,可以模拟任意真实负载.这种交流电子负载包含两部分,一是负载特性模拟单元,其二为能量回馈单元,本文主要研究对负载模拟单元的控制,该单元由两个环节组成:电流跟踪环节和指令电流信号产生环节,其中电流跟踪环节由PWM整流器来控制实现,而研究的关键是如何更好的实现电流的准确跟踪,本文提出了一种新的控制算法,即分数阶PID控制,完成从被测交流电源实际发出的电流信号快速且准确的跟踪上指令电流信号,完成电子负载对待测电源呈现设定的负载形式,完成负载的模拟功能.最后利用matlab仿真软件,在simulink环境下搭建该模拟负载控制单元的仿真模型,仿真结果证明了该控制方案的可行性与合理性.     

低能量输入焊接法参数匹配对能量输入的影响

为了研究低能量输入焊接法参数匹配对能量输入的影响规律,通过对比传统短路过渡与推拉丝短路过渡的特点,分析了推拉丝短路过渡可以降低能量输入的原因．根据波形控制方案,采用自行研制的低能量输入焊接系统,通过试验找出了短路后期电流和燃弧脉冲峰值电流的匹配关系．试验结果表明,适当提高短路后期电流,降低燃弧脉冲峰值电流可以得到同样的焊接效果,能进一步降低焊接过程的能量输入．     

具有变压器功能的并联铁心电抗器特性分析与结构设计

在复频域建立了场路直接耦合二维有限元方程,开发了相应的计算程序,计算了一台具有变压器功能的500 kV并联电抗器的磁场。电抗器的线圈也作为变压器的初级线圈。初级线圈的电路方程直接与有限元方程进行了耦合。基于计算分析,提出了2种变压器次级线圈的设计方案。分析了变压器负载电流对电抗器电感和次级线圈电压的影响。在假定次级线圈短路的情况下,计算了初级和次级线圈的故障电流,从而评估了由并联电抗器附带的变压器的抗短路能力。     

基于梯次利用电池储能系统的分布式光伏接入受限对策

以农村户用分布式光伏接入为场景,分析光伏接入受限原因并提出基于梯次利用电池储能系统的应对方案。从一次设备容量、配网电压控制、光伏出力波动三个方面分析制约分布式光伏接入的薄弱环节。构建电网改造和配置储能应对措施的投资模型,并基于经济技术比较提出基于梯次利用动力电池构建储能系统支撑分布式光伏消纳的方法。开发采用动态成组理论的梯次利用电池储能系统样机并开展现场试验。试验结果表明:储能样机可将光伏出力中心偏差值降低35%,并将最大峰峰差值降低60%;同时将变压器负载峰谷差降低20%,负载率降低12%,有效支撑电网对分布式光伏的消纳。     

具有无源钳位网络的ZVZCS变换器

针对传统ZVZCS变换器拓扑结构过于复杂、电路损耗过大的缺点,提出了一种具有无源钳位网络的新型全桥ZVZCS DC-DC软开关变换器.这种新型的ZVZCS变换器在副边添加变压器的辅助线圈,组成一个简单的无源钳位网络.钳位网络通过变压器线圈对钳位电容充电,再由钳位电容放电给负载,使原边电流复位较快,从而实现滞后桥臂零电流的条件,并同时降低了副边的电压尖峰.由于避免了饱和电感的使用,解决了传统ZVZCS全桥变换器的占空比丢失问题,使得整机功率损耗小、效率高.本文详细分析了该变换器的各种工作模态,并通过一台96 W,100 kHz的实验样机进行了验证.结论表明该拓扑具有结构简单、工作状态易于实现等优点.     

A new complete model of switch-mode plasma cutting power supply

A complete model of switch-mode plasma cutting power supply and its simulation are developed. The full bridge isolated pulse width modulation (PWM) buck converter in continuous conduction mode (CCM) for high watt plasma power supply is approached. Reduced ripple current and improved power factor are achieved in the plasma power supply. With a PID control strategy, circuit responses become more stable and faster with low overshoot during load and current changing. The converter achieved high efficiency under 3 to 15kW load conditions.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

Novel Switched Reluctance Motor with Auxiliary Winding

The characteristics of the novel switched reluctance motor with auxiliary winding and four big swallow-tailed-slots in the internal surface of stator is analysed with the stator cross section and winding photo given,and the mathematical model of the novel switched reluctance motor presented. To show that the auxiliary winding causes the electromotive force to improve current waveform and increase output power. The different effects of auxiliary winding on system performance under different speeds are analyzed and experimented. Simulation analyzing and experiments studying of the novel switched reluctance motor demonstrate validity of auxiliary winding improving current waveforms, increasing output power.     

微细电火花加工用脉冲电源发展现状的分析

微细电火花加工技术是微细加工领域最重要的加工技术之一。脉冲电源技术是影响电火花加工工艺指标的重要因素。为研究微细电火花加工用脉冲电源的主要研究现状及发展方向,以RC式脉冲电源和独立式脉冲电源为重点,对其工作原理、优缺点、工程实现的难易度进行分析,发现:RC式脉冲电源在能量控制方面仍有改进空间,可以从降低放电电容和放电电压2方面来进行研究;独立式脉冲电源应着眼于利用高速开关管从而减小脉宽,以降低单次脉冲能量。     

用节点法论证网络解的唯一性

用节点法论证了由正的电阻、电容、电感及具有正定电感矩阵的耦合电感和独立电源组成的线性时不变网络唯一解存在的充要条件．     

电力电子电抗器阻抗变换研究

为了使电抗器的电抗值连续可调,设计了一种新的电力电子电抗器:将传统机械式电抗器的单边绕组结构设计成双边绕组结构,由电抗变换器及电力电子阻抗变换器组成。阻抗变换控制器通过控制其二次绕组的电流及阻抗,来改变一次绕组的电流和阻抗。这种结构具有高低压隔离、电抗器电抗值平滑变化的优点,可用于高压电机软起动、谐波抑制、无功功率补偿等领域,具有广阔的应用前景。介绍了电力电子电抗器的构建和拓扑结构,着重分析了电力电子电抗器的阻抗变换机理,并运用Matlab/Simulink仿真软件,对电力电子电抗器的阻抗变换进行了仿真。仿真结果表明,电力电子电抗器的阻抗变换理论是正确的。     

压电振动能量采集器的性能分析与功率优化

为了预测压电振动能量采集器的输出特性,优化输出功率,以压电双晶片串联型振动能量采集器为研究对象,综合考虑结构与电路耦合因素,利用有限元法和ANSYS软件建立压电振动能量采集器的有限元机电耦合动力学模型和网格实体模型.分析在外力激振条件下负载电阻对压电振动能量采集器的振动特性和电输出特性的影响,得到不同负载电阻下压电能量采集器的振动特性和电输出特性曲线.通过调节负载电阻使之与能量采集器的阻抗匹配,实现了对能量采集器输出功率的优化,得到了优化的负载电阻和输出功率.研究结果表明,采用压电能量采集器能够输出大的开路电压、大的短路电流,优化后的开路和短路谐振时的最大输出功率分别达到57.81和55.12 W.