高压直流输电晶闸管阀开通产生的电流应力是其电气特性研究的重要内容之一。对阀开通电流应力分析的原有电路模型进行了改进,并对阀开通的暂态过程进行较为详尽的分析。分析把把开通过程分为3个阶段进行,并推导出各阶段晶闸管阀开通电流应力计算的非线性微分方程组,采用龙格-库塔法对方程组进行计算;此外对晶闸管阀换相开通的电流应力及其影响因...
以同时减小开关频率和电流跟踪误差为控制目标,提出一种电力有源滤波器电压空间矢量双滞环电流跟踪控制的新方法。该方法直接在复平面上实施控制,能够准确给出参考电压矢量,并结合误差电流矢量与双滞环选择优化的开关状态输出。双滞环的运用,有效降低高次谐波分量的同时保证了电流响应速度;电压空间矢量脉宽调制精确合成参考电压矢量,在恒定开关...
为提高开关电源的效率和功率密度,提出一种新型倍流整流变换器的磁集成方案。结合半桥变换器的工作原理,详细分析集成磁件内部交、直流磁通分布。推导出集成磁件的等效电路模型,评估集成磁件的等效参数测量。提出两种副边绕组为一匝的解决方案,可获得最短绕组路径或消除泄露磁场。建立样机验证该方案的可行性,并对各种集成磁件间转化机理和应用...
三相Boost并网逆变器工作在直流输入电压小于电网电压峰值的场合,具有输入电压调节范围宽的优良特性,适合用于燃料电池、光电池等可再生能源系统的单级并网发电。提出一种三相Boost并网逆变器网侧电流的离散时间预测控制。该方法在每一个采样周期内,利用逆变器输出电流的离散时间模型和逆变器产生的7种电流空间矢量,预测逆变器下一个采样周期的...
针对单相并网变流器的同步问题,为了在获得零稳态误差的同时消除对正交虚拟信号生成的需要,结合同步坐标变换的概念,提出一种用于同步单相电网信号的双派克变换锁相环（phase-locked loop,PLL）。将单相信号等效为两相恒为零的三相信号,从而将对称正序分量、对称负序分量和对称零序分量的概念引入单相信号分析中。根据三相对称相量分解合成理论...
配电网静止同步补偿器（distribution static synchronous compensator,D-STATCOM）由于其突出性能已被证明是配电网无功动态调节的有效手段,然而链式结构D-STATCOM每一相都由多个H桥逆变单元级联而成,是一个非线性多变量、强耦合的系统,难以同时实现无功电流与直流电压稳定均衡的控制。经过等效电路变换,建立单个H桥逆变单元的控制电路模型;基...
风力机模拟系统使在实验室内开展风力发电技术的各项研究成为可能。以永磁同步电动机作为原动机,提出并设计了一套完整的风力机特性模拟系统。在分析了风力机静态特性的基础上,指出采用基于加速度反馈的动态转矩补偿可以实现风力机动态性能的模拟。对动态补偿环节进行分析,结果显示补偿环节中的滤波器对模拟系统的性能有直接影响,并以一阶低通滤...
为了提高永磁同步电动机（permanent magnet synchronous motor,PMSM）调速系统的动态品质,提出了一种新型指数趋近律,与常规指数趋近律不同,该趋近律将趋近速度与系统状态量的变化相关联,克服了常规指数趋近律的缺点,有效抑制了滑模的固有抖振问题,并增大了趋近速度。将该趋近律应用于永磁同步电动机调速系统,设计了基于新型指数趋近律的滑模变...
自起动永磁电机起动过程中的退磁磁场可能导致永磁体的不可逆退磁。为分析退磁磁场产生的原因,建立了计及饱和、涡流等多种因素影响的自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的时步有限元模型,并分项计算了永磁体作用、鼠笼异步电机效应及变频永磁发电机效应的影响。计算结果表明,重载起动时,从低速开始,永磁体内就出现波动变化的退磁磁场,并在接近...
对于分段供电直线感应电动机,其定子绕组互感存在较大的不对称,基于磁动势理论,推导出分段供电直线感应电机的单相绕组磁动势分布,明确了分段供电直线电机磁动势分布的特点。基于单相绕组的磁动势分布,推导了分段供电直线电机气隙磁场分布的解析表达式,有限元仿真结果验证了解析分析的正确性。根据电机磁场的分析结果,推导了电机各相绕组自感和...
采用斜槽可以减小电机的齿谐波电压,且可以大幅降低高频的电磁转矩脉动,从而改善电机的性能。由于采用有限元法分析这类电机性能时,计算过程比较复杂,而且比较耗时。因此,提出一种计算斜槽条件下的绕组电感参数的解析方法,基于二维坐标系中的气隙磁动势和磁导概念,利用空间谐波分析方法,计算出各绕组的气隙电感参数。利用所述方法,对比分析了不...
针对摩擦可能引起永磁球形电机控制系统品质恶化的问题,提出模糊逼近的摩擦补偿自适应控制方案。首先,通过卡尔丹角（Carden）旋转,建立考虑摩擦项的转子动力学模型,分别基于已知模型和名义模型设计控制方案。基于名义模型的控制方案采用改进的模糊补偿自适应控制器分别补偿摩擦项以及系统不确定性因素,以减少模糊规则的数目,控制律参数基于李亚...
提出一种利用压电叠堆驱动的非共振式直线电机。研究了非共振状态下压电叠堆输出机构的理论模型,提出了电机定子的＂三明治刚度＂结构。研究了基于压电叠堆的非共振状态下摩擦驱动机理模型,推导了驱动足端部的椭圆运动轨迹。对设计、制造的样机进行了测试,试验表明在较宽的频率范围内,电机运行平稳,且电机速度与激励频率、激励电压近似成线性关...
提出集成绕组结构短行程直流平面电机（integrated winding structure short-stroke DC planar motor,IWSDCPM）。该结构新颖的平面电机基于洛伦兹力原理运行,具有结构简单、定位精度高、推力波动小、响应速度快等特点。与永磁同步平面电机相比较,更适合应用在高精密平面定位场合。介绍电机结构并阐述三自由度驱动原理,利用磁荷模型和镜像法对气...
对30/20极的混合励磁双凸极发电机（hybrid excitation doubly salient generator,HEDSG）的开关磁阻发电（switched reluctance generating,SRG）方式进行研究。建立该电机的有限元模型,并进行发电机空载情况下的仿真,获得气隙磁密分布和空载电压仿真波形。通过仿真和试验得到该电机在开关磁阻发电模式下不同负载电流时的电压波形,从而得到发电...
研究基于混合励磁同步发电机–矩阵变换器（hybrid excited synchronous generator-matrix converter,HESG-MC）组合的变速恒频发电系统,将矩阵变换器的钳位保护电路与混合励磁同步发电机的励磁全桥电路融合,省去了直流励磁源,实现混合励磁同步发电机的自励磁。推导基于HESG-MC组合的发电系统的数学模型,在理论分析的基础上,针对该系统提出矩阵...
大型发电机的定子线棒在运行过程中受交变电磁力作用发生振动,这会引发定子线棒主绝缘磨损,最终导致绝缘性能下降。工程上通常采用槽楔波纹板结构对线棒进行固定,但由于线棒长期振动,槽楔出现松动不可避免,因此定期检测槽楔松动程度对电机安全运行具有重要意义。介绍了一种检测定子线棒松动程度的方法,即通过检测撞击到槽楔表面的冲击体的回弹速...
为实现定位平台的大运动行程和高运动精度,建立了一种新型磁悬浮直线运动平台,该平台由磁悬浮运动装置和电磁直线驱动装置组成,具有无摩擦、高刚度等优点。针对磁悬浮直线运动平台长时间运行过程中电磁铁的发热问题,运用有限元软件对电磁铁的发热机理、发热量以及热量的时空分布进行了分析,并和实验数据进行了对比。结果表明,在常温常压下,电磁...
高压断路器的金属短接时间是影响断路器开断能力的关键参量,直接影响断路器的关合和开断性能。合理控制金属短接时间对于保证断路器的开断能力以及整个电网的安全都有着重要的意义。通过分析高压断路器辅助开关的结构,提出了采用辅助开关实现的金属短接时间控制方案,建立了描述辅助开关操动特性的数学模型,并求解出延时时间为16.63 ms,根据理论...
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