电气化铁路谐波对电容器组的影响

分析了有谐波源的电力系统中装设无功功率补偿电容器,确定了谐波电流在电容器支路中放大、分流、谐振和发生并联谐振的条件及对电容器的影响,并通过比较,对电容支路的串联电抗的使用提出了建议。     

弱电网下并联逆变器谐振模态分析与抑制方法

建立在弱电网下的多逆变器并联系统的数学模型,利用模态分析法分析了不同参数逆变器并联系统的谐振特性,在此基础上提出了一种通过并联虚拟导纳重塑逆变器输出导纳,同时在电压前馈通道引入自校正滤波器的复合控制策略。 通过仿真实验表明,该方法可以有效降低多逆变器并联系统的谐振失稳风险,同时可以显著提高逆变器对弱电网的适应能力,增强系统稳定性。     

一种新型两自由度柔性并联机械手的主动振动控制及其仿真

针对一种新型两自由度柔性并联机械手,在含有压电元件的有限元模型基础上,基于模态理论和滑模变结构理论,研究其振动主动控制问题。采用有限元法和模态理论建立系统的动力学模型。根据系统的性能要求,采用最优化方法确定滑移面,基于Lyapunov直接法设计滑模控制器。控制器能对系统的前几阶模态实施控制,实现机械手的振动主动控制。仿真结果表明,该控制器可有效地抑制柔性构件产生的弹性振动,减小并联机械手动平台的位置误差,从而验证了该控制器的可行性和有效性。     

主动配电网谐波治理设备的综合优化配置方法

针对新能源主动配电网中谐波源密度大、种类复杂、分布广泛,很难实现点对点有效治理谐波的问题,提出一种基于模态分析法与遗传算法相结合的谐波治理设备分步优化配置方法。首先建立系统各次谐波的节点导纳矩阵,采用模态分析法确定主动配电网中各次谐波滤波器的最佳安装位置;然后采用遗传算法优化滤波器容量,在保证网络节点谐波电压和总畸变率符合谐波标准以及滤波器安全可靠运行的前提下,实现经济效益和滤波效果的最优化。算例仿真和实验验证表明,方法可有效减少投资费用,改善系统节点谐波电压以及降低电压畸变率。     

改进型LCL滤波器拓扑在有源滤波器中的应用

为了使并联有源滤波器谐波电流补偿性能、开关纹波衰减率、系统稳定性和功率损耗等方面性能得到系统的折中和优化,提出了一种改进型LCL滤波器拓扑,该结构充分利用了LCL滤波器的频率特性,在阻尼电阻两端引入开关纹波谐振分流支路,同时在阻尼电阻上串联一小电感,有效的减少了阻尼电阻的损耗而不改变系统的静态和动态性能。仿真结果证明了所提拓扑的正确性和可行性。     

基于硅悬臂高阶谐振的动态原子力显微镜的快速扫描

利用原子力显微镜(AFM)硅悬臂器件具有多阶谐振模态的特性,提出了基于硅悬臂高阶谐振特性构建动态AFM来实现快速扫描的方法,并研制了可工作于一阶模态和高阶模态的AFM。介绍了高阶谐振AFM系统的基本结构和工作原理,从理论上证明了利用硅悬臂梁高阶谐振特性实现快速扫描的可行性。以自制的AFM为研究对象,分析了影响动态AFM扫描速度的主要因素,对系统各模块的响应时间进行了分析、测试,并通过实验证明了AFM在二阶谐振模态下的稳定时间明显小于一阶谐振模态下的稳定时间。最后,分别用一阶、二阶谐振模态对光栅试样在同一区域的表面形貌进行了扫描测试,测试数据表明:在相同条件下,AFM的扫描速度在二阶谐振模态下约是一阶模态下的3.3倍。理论分析和实验结果证明了利用高阶谐振探针提高AFM扫描速度的可行性和有效性。     

谐波与无功补偿电容器装置的相互影响分析及治理措施

介绍了谐波对无功补偿电容器的影响及补偿电容器对谐波的放大作用,对并联电容器谐波电流的治理措施以及串联电抗器参数的确定进行了分析探讨.     

正负刚度并联机构动力学分析及隔振仿真

正负刚度并联,可使系统的总刚度在平衡点附近趋近于零,从而有效降低系统的固有频率,实现超低频隔振。文中对一种正负刚度并联机构进行了分析,建立了其非线性动力学模型,采用谐波平衡法进行近似求解,并与数值方法求解进行比较,证明谐波平衡法对于该非线性系统的求解足够精确。文中还对该系统隔振效果进行了仿真,证明采用正负刚度并联的机构可以实现超低频的微幅精密隔振。     

LCC谐振软开关技术在感应加热电源中的应用

在传统感应加热串联谐振模式的基础上,提出了一种新型串并联谐振模式,即LCC谐振电路。通过在电路中增加一个并联谐振元件,解决了串联谐振模式输出电压受限于输入电压的问题,避免高频负载匹配变压器的使用,缩小了感应加热电源的体积和重量,对LCC谐振模式的电路结构进行详细分析和参数选择,通过仿真验证了该谐振模式的可行性和参数设计的正确性,并通过设计使开关器件工作于零电压软开关模式,解决了高频化所带来的开关损耗大和开关器件应力大等问题。     

矢量谐振控制器在并联有源滤波器中的应用

针对并联有源滤波器(SAPF)补偿电流的控制问题,分析了比例积分(PI)控制器和矢量谐振(VR)控制器对SAPF补偿电流控制的优势和不足之处,提出了这两种控制器并联的电流控制策略,具体将PI控制器、VR控制器分别用于在同步旋转坐标系下无静差地调节基波电流分量和相应频率次的谐波电流分量,介绍了SAPF的数学模型及其特点,并基于零极点对消的方法,详细分析了PI控制器和VR控制器的电流闭环频率特性,论证了并联电流控制方法的可行性,并在Matlab/Simulink模块中搭建的SAPF仿真系统和SAPF实验样机中进行了应用验证。仿真和实验结果都表明,采用该方法的SAPF对主要次的谐波电流有良好的补偿效果。     

高频混合型有源电力滤波器的研究

针对无源电力滤波器滤波效果差、易与其他无源设备或电网发生谐振等问题,提出了一种可采用功率MOSFET的高频混合型有源电力滤波解决方案。在现有的无源滤波系统基础上,另加入一条单调谐并联混合型有源电力滤波器支路,使其有针对性的滤除11次基波频率及以上的高频谐波电流分量。根据滤波系统的基本工作原理,推导出电网和混合支路的谐波电流增益,详细分析了有源滤波器的谐波电流增益对谐波分流和抑制效果的影响,并对控制系统进行了分析设计。对所提出的方案进行了仿真研究,并进行了样机实验。研究结果表明,该方案可以明显改善整个系统的滤波效果,滤波频带宽、谐振抑制效果好,并且系统有源部分容量小。     

大载荷六自由度天平校准系统复位单元结构设计

复位单元是全自动天平校准系统的重要组成部分,常用有串联和并联两种结构。为解决六自由度复位单元在大运动范围内、大载荷作用下的高精度复位问题,提出了一种"串联+并联+串联"的新型混联复位结构,并完成了系统整体结构设计。同时,对复位单元的关重件进行了有限元分析,仿真结果表明,混联复位结构满足技术指标要求,具有工程实施可行性。     

基于谐波分析的高压并联电容器组保护研究

随着电力系统负荷的快速增长和电力电子化装置的大量应用,电力系统中产生了大量的高次谐波,干扰了电网的正常运行。与此同时,谐波对并联电容器组中的电容器及串联电抗器也会造成过热故障频发的现象。现通过分析电力系统中谐波对电容器及串联电抗器温升的影响,提出了新型的谐波超温保护策略,并研发了谐波保护装置,保障了高压并联电容器组及电抗器的安全稳定运行。     

基于辅助导轨和关节的空间立方机构位姿误差对比分析

基于S(P) [T]输出基和P输入基的空间立方机构是一具有6-DOF的解耦机构,通过增加辅助导轨和关节可以获得4种新构型,选取一种作为研究对象,立方机构可分解成两个并联机器人的串联组合,并联机器人的各支链均为一串联支链,利用并联机构和串联机构的运动学等效,考虑各分支末端误差对最终运动平台位姿误差的影响,提出了基于动态和静态因素的综合分析方法,并给出了主要的影响因素,并以实例的形式对研究结论进行了有效性验证,通过分析可以知道,辅助导轨和关节的增加使得机构在输出主轴末端的空间位置和姿态误差有减小的明显效果。     

用于风电场谐波治理的并联型APF的仿真研究

风力发电带来的谐波污染问题一直阻碍着风力发电的快速稳定发展,并联型APF可较好地解决此问题。针对风电场谐波治理问题对APF进行了分析和设计,并使用Matlab搭建了并联型APF的仿真模型,仿真结果验证了设计的可行性和正确性。     

小功率无线能量传输系统电容补偿方案研究

针对电磁感应式无线能量传输系统初级和次级补偿问题,列出了四种补偿方案,推导了补偿电容的选择过程,通过系统仿真,对四种补偿方案的补偿效果进行了分析与比较。结果表明：初级并联一次级并联补偿在低电感情况下补偿效果较好,初级串联一次级串联补偿和初级串联一次级并联补偿在高电感的情况下补偿效果较好。     

劈刀悬伸长度对超声声学系统振动特性的影响研究

针对引线键合劈刀悬伸长度对声学系统谐振频率及劈刀刀尖振幅的影响等问题,推导出了换能器与变幅杆整体频率方程,建立了超声引线键合声学系统的有限元模型,开展了有限元模态分析,通过改变劈刀相对偏移量,得到了不同相对偏移量下对应的声学系统振动模态图、谐振频率和劈刀刀尖振幅,从而得到了相对偏移量与声学系统谐振频率及劈刀刀尖振幅的散点图及函数关系,在Agilent阻抗分析仪上对有限元分析结果进行了评价,进行了振动参数测试。研究结果表明,仿真结果和测试结果比较吻合,通过改变劈刀悬伸长度可以改变声学系统的谐振频率和刀尖振幅,当劈刀的悬伸长度为2 mm左右时,刀尖振幅达到最大,同时劈刀悬伸长度对于系统振动模态影响不大,且主模态与相邻模态相差较远,可有效避免系统频率混叠现象。     

非线性超声导波钢轨裂纹检测模态选取研究

不同模态对不同位置裂纹的敏感程度不同,针对裂纹检测时模态选取不准的问题,研究 50 kHz 激励下可累积二次谐波 模态对、模态振型和裂纹位置的影响,提出了由 3 个指标评定的最优裂纹敏感模态选取方法( selection of optimal crack-sensitive mode, SOCSM),通过相对非线性系数 β 随裂纹生长的变化趋势评价模态对裂纹的敏感度。 为准确激励出所需模态提出了最优 模态激励算法(optimal mode excitation, OME),为验证 SOCSM 法和 OME 法的有效性和准确性,以 CHN60 钢轨轨腰处裂纹为例 进行了数值仿真分析以及实验验证。 结果表明,采用 OME 法能准确激励出模态组合 11 和模态组合 1;50 kHz 激励下模态组 合 11 的 β 随裂纹生长单调增加,而模态组合 1 几乎没有变化,说明模态组合 11 更适合检测轨腰处的裂纹,对裂纹的微小变化 非常敏感,两个模态组合均能产生可累积二次谐波,裂纹的存在会影响导波传播,即影响信号的幅值大小。     

IMF分量的倒频谱分析在滚动轴承故障诊断中的应用

轴承局部损伤故障引起的振动响应往往会被较大的振动信号所掩盖,影响故障的正确诊断。本文提出IMF分量的倒频谱分析方法,首先将复杂的信号分解为有限的内禀模态函数（IMF）之和,对原始振动信号进行降维;再对IMF分量进行倒频谱分析,利用倒频谱方法准确地提取振动信号幅值谱上的周期特征。对EMD分解得到的多个IMF分量同时做倒频谱分析,可以相互验证,从而得到更可靠、更准确、更可信的诊断结果。通过对IMF分量的倒频谱分析法和Hilbert包络谱分析法诊断效果进行比较,结果表明,IMF分量的倒频谱分析方法比Hilbert包络谱分析提取的故障频率特征更精准、可靠。     

一种新型时效方式在压力机机身上的应用

分析了传统热时效去除压力机机身焊接残余应力的缺陷,介绍了频谱谐波时效的技术特点与优点,用试验和数据证明频谱谐波时效的效果,验证了频谱谐波在去除压力机焊接机身残余应力的可行性。