通过深入分析一种新型电压源换流器（voltage source converter,VSC）,即模块化多电平VSC的本质工作机制,从换流器桥臂功率脉动与能量脉动角度,结合子模块电压纹波系数,对其子模块电容参数进行合理设计;并针对其关键的各子模块电容电压均衡问题,提出一种切实、可行的均压策略,有效确保了各子模块电容电压处在相同的等级范围,各功率半导体器件承...
针对链式静止同步补偿器中直流电容电压平衡的问题,在分层控制架构的基础上,提出基于有功电压矢量叠加的平衡控制方法。上层通过解耦控制完成三相链接总的有功和无功控制;下层采用所提出的平衡控制,在上层输出的控制量上叠加一个与输出电流方向平行的有功电压矢量对同相链节间的有功进行分配,实现直流电容电压平衡控制。对直流电容电压平衡控制...
在简要介绍五相H桥型三电平逆变电路结构的基础上,结合逆导型集成门极换流晶闸管（intergrated gate commutated thyristors,IGCT）器件的开关特性与移相空间矢量调制策略,给出逆变电路的静态工况。在动态工况的分析中,考虑到H桥型结构的独立性与对称性,将多相逆变电路简化为单相单桥臂电路展开讨论。根据功率器件的切换顺序与负载电流的方向,单...
Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性高。但传统Z源逆变器中Z源电容电压高于输入电压,同时启动时存在严重的启动冲击,导致变换器体积及重量大、可靠性低。该文提出一种改进的Z源逆变器拓扑。与现有的Z源逆变器拓扑相比,新型拓扑可大大减小Z网络电容电压应力,具有内在的抑制启动冲击电流的能力,从而可使用低压...
阐述选择谐波消去脉宽调制技术（selected harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM）的基本原理,系统地总结其特点和发展现状。对基于规则采样的SHEPWM技术进行分析,并提出一种基于空间电压矢量的选择谐波消去技术（space vector SHEPWM,SV-SHEPWM）新方法,推导出所选用基本矢量的作用时间。该方法采用基本空间电压矢量来完成SHEPW...
介绍了全光纤电流互感器（allfiber-optic current sensor,A-FOCS）的工作原理。针对输出信号特点,应用方波调制提高系统响应灵敏度,相关解调提取相位信息。在此基础上,引入阶梯波反馈技术,在2束相干偏振光间叠加一个与法拉第（Faraday）相移大小相等、方向相反的非互易相位差,实现闭环检测。提出三倍频方波调制方法,提高检测速度、增大闭环系统...
针对永磁电机中非理想因素对齿槽转矩的影响,基于能量法和傅里叶级数解析方法给出了齿槽转矩的一般表达形式,并分析了理想及非理想条件下齿槽转矩的谐波成分。对一台12槽10极内置径向式永磁同步轮毂电机,应用有限元分析方法研究其在理想条件下以及存在定子椭圆和永磁体偏移的条件下的齿槽转矩。研究结果表明,在非理想条件下齿槽转矩发生明显改变...
永磁直线同步电机（permanent-magnet linear synchronous motor,PMLSM）伺服系统具有高速、高响应和直接驱动等优点,但其端部效应引起的与位移相关的周期性推力波动、摩擦力及参数变化等不确定性降低了系统的伺服性能。为了削弱周期性扰动及参数变化不确定性的影响,将重复控制和结构奇异值理论（μ理论）相结合,利用线性分式变换（linear fracti...
自抗扰控制（active disturbance rejection control,ADRC）理论综合了经典调节理论和现代控制理论的优势,不依赖于系统的精确数学模型。利用此优点,该文提出了无速度传感器内嵌式永磁同步电机（interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM）的转速电流ADRC综合控制策略。采用ADRC设计了IPMSM的速度控制器和电流控制器。在速度控制器中,...
磁通切换型磁阻电机（flux switching motor,FSM）是近年来出现的一种新型双凸极无刷电机,独特的结构和工作原理使其建模与动态仿真成为难点。为了较准确地研究其电磁特性,基于傅里叶级数和数值拟合的方法,构造了FSM的高阶连续非线性电感函数,据此建立了整个FSM系统的数字仿真模型,分析了其动态特性;设计了一台2.2kW、8/4极结构FSM样机,进行了实...
功率放大器作为主动电磁轴承中的关键环节,其控制方式和控制性能对主动电磁轴承的性能有着极大的影响。目前使用较多的是电流控制型功率放大器,但其存在着电流与电磁力的关系依赖材料的电磁特性、负的开环刚度等问题。在分析磁通控制型功率放大器的工作原理和结构的基础上,提出了一种基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器。利用磁通控制型功率...
在无刷直流电机的各种无位置传感器控制方法中,反电势法凭借其简单、实用等优点得到了广泛应用,但当电机静止或转速很低时,反电势过零点不易检测,无法实现电机自起动,因此需要一种控制策略实现电机的可靠起动。提出一种基于模糊规则的无刷直流电机起动策略：以一定频率导通绕组换相,并检测换相时绕组电流;根据电流响应和换相时刻的关系,通过模糊...
变频牵引电机定子绝缘用电磁线的失效是导致电机绝缘破坏的主要原因。该文以JD117变频牵引电机绝缘用电磁线为试验对象,进行了电击穿、热击穿和电树枝化击穿试验,结合扫描电镜和能谱分析研究了相应的击穿机制。试验结果表明,击穿点主体都是位于电磁线试样棱角和绝缘接缝处。电击穿过程中,炭化的程度非常大,介质发生了剧烈的化学反应。热击穿过程...
相复励励磁系统是现代同步发电机的核心组成部分。该文根据端口等效原理和差、共模电路,得到斩波器的差、共模干扰源的计算方法,然后基于整流桥的连续导通模式给出其差、共模干扰源的计算公式,从而建立了三相同步发电机相复励励磁系统的干扰源模型。推导了三相变压器的差、共模模型,给出了电机绕组的高频模型,得到了干扰耦合通道的参数提取方法...
应用时域积分方程法（time domain integral equation,TDIE）分析细线导体的瞬态响应,将矩量法与时间步进算法相结合,提出了一种新的TDIE求解方法。该方法以导体段的轴向电流为变量,选用分段线性函数为基函数,采用分域匹配法构造线性方程组,形成一个不随时间变化的系数矩阵,从而避免了时间步进过程中的矩阵求逆运算,极大地提高了运算效率。选用...
电磁超声换能器（electromagnetic acoustic transducer,EMAT）设计理论的不足严重限制了电磁超声检测技术的进一步发展。为了从根本上解决该问题,对用于铝板表面检测的电磁超声表面波换能器进行了三维有限元建模和仿真分析,发现换能器的几何参数对EMAT的换能效率具有重要影响。为此,在所建模型基础上,利用正交试验设计方法选取了影响换能效率的...
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