基于H桥-MPC电路的高压脉冲发生器设计

针对强电磁脉冲用于工业及生活污水有机物降解研究,设计并研制了采用H桥式逆变电路和磁脉冲压缩(MPC)电路为核心结构的小型高重复频率高压脉冲发生器.该装置输出电压脉冲为双指数电压波,脉宽为纳秒到微秒级别可调,上升前沿时间为纳秒级,脉冲峰值为0～20 kV,脉冲重复频率为0～300 Hz.采用H桥电路结构,初级储能电容可直接连接充电电源,省去缓冲电路.绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在零电流和零电压条件下关断,关断损耗非常小.经实验证实电压和电流上升时间及脉冲宽度都为百纳秒级,电压峰值可接近20 kV.所设计电源很好的满足了污水放电有机物质降解的研究及应用,此外还可以推广到其他研究及工业应用领域,如气体放电等离子体研宄等.这里的研究对高压脉冲发生器的设计、研制及应用具有一定的指导意义.     

永磁同步风力发电机的VSG参数自适应控制

在永磁同步风力发电系统中,为了克服网侧变流器采用虚拟同步发电机(VSG)控制策略时,由于虚拟转动惯量和虚拟阻尼系数恒定导致频率不能灵活控制这一缺点,将自适应控制应用到网侧变流器的VSG控制策略中.首先介绍永磁同步风力发电系统总体的控制策略,建立网侧变流器VSG控制模型;在此基础上分析风速和负载的变化对系统功率和频率的影响,根据系统频率的变化实时调节算法中的参数,使参数可以在线修正.最后,通过仿真和实验证明所设计的控制策略能够减小系统频率在振荡过程中的变化幅度,并提高频率动态调节性能.     

天生桥一级水电站水轮机改造研究

天生桥一级水电站现有机组存在机组稳定运行区狭窄、转轮出现裂纹空蚀破坏、噪音超标等问题,无法满足现在的电力市场需求.本文通过对天生桥一级水电站现有机组分析,指出由于受当时水力设计理念的限制以及当时水轮机运行特点的影响,原电站水轮机机组水力设计存在缺陷,无法满足现在电力市场的运行需求,并提出扩大机组稳定运行范围的新水力设计理念和方法.根据CFD分析对原始转轮及改造初始方案的一些关键特征工况的水力特性计算分析,结果表明采用新的设计理论能够拓宽机组稳定运行范围,在此方案基础上能够更加深入的进行水力开发工作.     

EVA/聚酰胺弹性体微孔发泡材料的制备与性能表征

选用乙烯?醋酸乙烯共聚物（EVA）与市面上制备工艺最成熟的聚酰胺12弹性体（PEBAX）共混挤出,制得EVA/PEBAX复合材料,再使用模压成型工艺将其进行化学发泡,制备出新型的EVA/PEBAX微孔发泡材料。结果表明,EVA/PEBAX复合材料可成功进行化学发泡,相比于传统EVA发泡材料,其性能有所提升,当PEBAX含量为5 %（质量分数,下同）、发泡剂含量为1 %时,性能最优;该聚酰胺弹性体基发泡材料不仅性能更优,同时还兼具了成本低的优势,具有替代传统EVA发泡鞋材的前景。     

光储气微网优化运行研究

对于天然气与新能源发电协同运行的研究有利于提高风、光电的消纳比例。但新能源与天然气互补组成的微网系统仍存在可靠模型约束条件考虑欠缺及相应算法精度有待提高的问题。为解决该问题,依据微网系统实际运行工况和运行方式,建立了一种以经济运行为目标,包含光伏发电、储能系统、天然气发电的微网协同优化运行模型。针对模型求解算法精度较低的问题,将狼群算法的搜索策略及速度公式进行了改进,提出结合狼群搜索及淘汰机制的狼群-粒子群混合算法,加快了对模型求解的收敛速度,并提高了算法的寻优精度。最后对所搭建的模型进行计算求解。求解结果表明,改进的混合算法能够提高微网内各系统间的协同效果,降低了微网波动对配电网的影响,具有较好的应用前景。     

船用一体化泵永磁电机设计与研究

根据船舶水泵系统对电机体积和噪声的特殊要求,设计了船用泵自启动永磁电机.采用时步有限元法对所设计电机的启动和稳态性能进行了计算,分析了驱动负载类型、系统转动惯量对启动时间的影响,以及极弧系数对稳态转矩脉动的影响,并与异步电机进行了稳态效率对比.实验验证了计算模型的准确性,结果显示驱动水泵类负载时自启动永磁电机启动时间更短,启动时间随系统转动惯量增大相应延长,降低气隙磁密5,7次谐波含量有利于减小稳态转矩脉动,稳态运行时启动笼铜耗不可忽略,启动笼下置式自启动永磁电机在保证启动性能的前提下具有更优的稳态性能,更适合配套船舶水泵.     

应用于高功率密度DC/DC变换器的铁氧体材料

高功率密度DC/DC变换器广泛应用于各种电子系统,对应用于其中的铁氧体材料提出了新的要求.分析了国内外DC/DC变换器的新近研究,总结了应用于这些高功率密度DC/DC变换器系统中的铁氧体磁性材料的主要特性,为结合实际需求进行高频低损耗铁氧体材料研发提供参考.     

双电机驱动关节的线性化控制研究

本文基于齿轮传动系统存在的齿隙非线性问题,提出了一种双电机驱动双主动齿轮啮合同一从动齿轮的驱动方案。设计了双电机协调控制算法,包括力矩线性化控制算法与单速度环速度反馈线性化控制算法,解决了电机齿轮传动系统运动过程中的齿隙非线性问题。本文首先介绍了双电机消隙原理与控制方案,然后建立双电机系统控制模型进行分析,最后搭建仿真模型进行控制方案的验证。仿真结果表明,本文所提出的双电机控制方案可以有效地解决齿轮传动中的齿隙非线性问题。     

基于田口法的双余度永磁同步电机优化设计

双余度永磁同步电机有两个余度单元,具有容错率高、体积小、功率密度大等特点,在航空航天、国防、机器人等领域得到广泛应用。针对双余度电机的多目标优化设计问题,基于其典型工作模式,提出二次田口法迭代的多目标优化设计方法。首先,依据双余度度永磁同步电机的应用需求,确定优化目标参数;在初始设计参数基础上,筛选出对目标优化参数影响大的尺寸参数作为优化因子。其次,首次应用田口法筛选出双余度模式下的准最优参数;进而在单余度模式下再次应用田口法对准最优参数进行二次优化;综合两次优化结果确定最终优化参数。最后,通过有限元仿真分析对优化前后的目标参数变化进行验证分析,证明了所提出方法的有效性,也拓宽了对于该类电机的多目标优化设计思路。     

超细干粉灭变压器热油火有效性研究

为评估超细干粉用于大型油浸变压器的技术可行性,通过变压器热油火实验,研究了超细干粉对不同初始基础油温和不同预燃时间下变压器热油火的灭火有效性,分析了超细干粉灭变压器热油火的作用机理.