在以往诸多工业应用场合中,直线驱动装置或系统大多采用常规旋转电机并通过中间传动装置(例如链条、齿轮箱等)转换为直线运动,其面临体积大、效率低、精度低、噪声大、机械损耗大、维护量大等问题。直线电机通过初、次级电磁感应即可产生直接推力,并获得直线运动,是直线直驱场合的首要之选。
为了产生高加速度,设计一台12槽11极双边水冷永磁直线电机,其需要给绕组提供很高的电流密度。在这种情况下,铜耗和铁耗增加,电机热分析变得必不可少。针对该电机有水冷和无水冷两种模式,全面考虑电机所有材料建立基于双闭环算法的磁热耦合二维有限元模型。通过模型,分析热对流系数和不同频率下铁耗对温升的影响及温升对永磁体性能的影响,分析连...
针对电磁轨道发射器动力学响应研究存在的问题,推导得到研究电磁轨道发射器动力学响应问题的解析解,建立以Bernoulli-Euler(B-E)梁、三维矩形截面轨道为研究对象的有限元模型;从临界速度解析解、动力学响应解析解、有限元梁模型等方面,对三维有限元模型进行验证;通过对有限元软件的二次开发,实现了轨道电磁排斥力和枢轨接触力幅值随时间、随发射...
直线永磁游标(linear permanent-magnet vernier,LPMV)电机兼具高效率、低成本、高推力密度等优点,适合于长行程应用领域。但是,该类电机功率因数较低。该文提出一种基于飞跨电容的开绕组LPMV电机单位功率因数直接推力控制策略。建立单位功率因数调制策略,解耦电机所需功率流,降低电源逆变器无功压力使之单位功率因数运行。同时,推导矢量调制型...
为提高可靠性和冗余性,可将直线感应电动机的初级按照上下方向布置m台并联运行,共用1个次级,即使1台初级发生故障,也可通过其他m?1台初级完成预先设定的任务。该文对双初级耦合直线感应电动机(m?2)的模型及参数进行研究,分析双初级的磁场耦合、次级感应涡流耦合等电机特殊结构对电机电磁参数的影响,并推导得到各个电磁参数,尤其是耦合参数的解析...
波浪能发电装置,即利用海浪运动的机械能转换为电能输出的发电装置。波浪能发电机理研究在国内外受到普遍关注,且波浪能发电转换研究也呈现交叉学科多样性,而不仅仅局限于机械设计与控制系统的开发。着重讨论基于直线发电的波浪能转换系统,旨在对近年来国内外直线发电式波浪能转换系统的研究进展作综述,内容包括:发电装置的水动力学理论,直线发...
提出一种新型双交替极横向磁通直线电机。该结构集成了两种交替极横向磁通电机拓扑,位于初级和次级的永磁体产生的磁通以相同的方向与绕组相交链,通过共用部分铁心和绕组,充分利用了电机内部空间,提高了材料利用率,增大了电机推力密度。通过分析电机内磁场分布,建立电机磁网络拓扑,并计算绕组磁链,推导电机电磁力表达式。通过有限元对理论分析进...
研究自然冷却的无槽管状永磁直线电机(tubular permanent magnet linear actuator,TPMLA)的机械气隙长度,通过约束和引导热量的流通路径来使永磁体的温度达到最低。通常无槽绕组产生的热量必须首先通过周围的空气进行传导,其散热条件比有槽电机更加恶劣。虽然较小的机械气隙可以增强气隙磁密,但是绕组产生的大部分热量将会传到永磁体上,导致永磁...
复电路可用来刻画变流器并网系统中原分量和对偶分量的耦合关系,且系统振荡等价于复电路发生串并联谐振。该文引入复电路模态功率的概念,将模态功率和特征根灵敏度联系起来,讨论了变流器并网系统的稳定机理和控制器设计原则。首先,提出了广义导纳的模态功率概念,并说明模态功率是RLC电路中功率概念的推广。其次,推导了模态功率与系统稳定性的关...
随着热电联产(combined heat and power,CHP)元件与可再生能源的广泛应用,配电网与区域供热网之间的联系更加紧密,将热网与电网进行整体规划与建模十分重要。建立联合热-电网综合模型,并提出一种基于线性规划法的最优能量流求解算法,该模型不仅适用于区域辐射状系统,还可以更广泛地应用在大规模网状多能流系统中。通过对电网、区域供热网以及它...
市场环境和高比例可再生能源是未来电力能源发展的必然趋势。基于此,该文建立了寡头竞争电力市场下含风电系统的电源投资扩展规划双层模型。在上层模型中,发电公司作为投资主体进行发电投资决策并制定其在市场交易中的报价策略,下层模型模拟集中竞价交易模式下的日前市场出清过程。为保障风电公平参与市场化交易,提出了风电在发电市场中的统一报...
近些年来,基于柔性成组技术的电池柔性成组储能系统因其输出谐波小、模块化程度高、电池容量利用率高,在新能源发电领域得到广泛关注;与此同时,由于储能系统功率等级高,模块间荷电状态不均衡,系统故障概率相应增大,故障情况复杂。该文提出3种适用于不同故障情况的冗余控制策略,通过故障后改变基波相角或注入3次谐波的方式重构三相调制波,维持故...
针对常规光伏发电系统低光照下发电效率低、谐波含量高等问题,提出一种光伏发电直流侧可变拓扑结构及多目标控制方法,旨在提高光伏系统运行性能。建立了以光伏系统损耗最小和电流谐波畸变最小为目标的多目标函数。控制器控制跨桥开关切换逆变器运行台数在一台到多台之间转换,使目标函数最小,能够有效提高光伏并网逆变器输出利用率,降低逆变器输...
针对高压直流输电系统(high voltage direct current,HVDC)引起的电力系统次同步振荡问题,该文建立了多输入多输出闭环互联系统模型,将系统拆分为HVDC子系统和交流子系统。当2个子系统的开环模式接近时,系统发生了近似强模式谐振,弱化对应闭环模式的阻尼水平从而引发系统的次同步振荡。在此基础上,为了评估近似强模式谐振情况下系统的稳定性,提...
已知控制对象模型时无源控制具有较多的控制优势,但在无法获得控制对象的精确数学模型时,其很难实现零稳态误差控制,尤其在多频控制场合中这种影响将更加显著。该文提出一种改进的无源控制器应用于未知精确模型的三相混合并联型有源电力滤波器控制时,不仅可实现零稳态误差控制,而且也能实现多频控制和分相控制。采用傅里叶变换实现多频无源控制...
该文提出了基于虚拟阻抗补偿的功率接口建模方法,以提高用于模块化多电平换流器高压直流输电的数字物理混合仿真系统的稳定性和仿真精度。在分析电压源型理想变压器法的原理及稳定性条件的基础上,提出在数字仿真系统受控电流源的控制量中加入虚拟阻抗电流补偿的方法。给出基于虚拟阻抗法的数模混合仿真系统稳定性条件,得出虚拟阻抗可能的取值范...
在综合能源系统与电动汽车技术高速发展的背景下,该文选取独立海岛的能源系统作为典型综合能源系统。针对实际独立海岛能源系统结构,构建以可再生能源发电与补给能源为源端,常规负荷与车辆耗能为终端的一体化系统。以海岛终端一体化系统运行成本最低为目标,考虑系统安全运行约束的同时,结合居民用车习惯的概率模型,模拟居民不同用车心理风险水平...
多直流馈入城市电网具有高电缆化率,在电网中易产生感容耦合,从而引发谐振与谐波放大。计算直流落点系统侧谐波阻抗对治理上述问题具有指导意义。由于直流落点背景谐波大且落点侧谐波阻抗并非远大于系统侧,现有方法难以求解。为此,该文提出一种基于稀疏成分分析的改进复独立分量算法,在复独立分量法分离出的谐波源信号基础上进行局部搜索,由稀疏...
电气化铁路是一类负荷波动剧烈的大宗工业电力用户,牵引负荷功率峰值不仅在技术上引起以负序为主的电能质量问题,还在经济上直接关乎用户效益。根据牵引负荷峰谷特性,对飞轮储能装置变流器的控制策略及能量管理策略进行分析,提出基于牵引负荷功率来控制飞轮充放电的能量管理策略;结合电气化铁路运行图以日为固定周期的特点,以历史运行数据为基础...
依据贝叶斯网络的逻辑关系进行推理,针对微网内分布式电源输出功率的不确定性以及负荷的时变特性,采用分时段方法求解含微网配电系统的可靠性指标。在微网孤岛运行模式下,考虑分布式电源与储能元件的不同逻辑组合状态,设置等值功率(电源)结点,根据潮流计算,建立了微网内电源–负荷结点的'动态–供给'逻辑关系模型。运用贝叶斯网络时序模拟推理算...
多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)技术已被应用到宽带电力线通信(power line communication,PLC)中,精确建立MIMO信道模型对宽带MIMO电力线传输技术的研究和系统设计具有重要意义。已有的自底向上和自顶向下的MIMO PLC信道模型在实际应用中都受到限制,该文主要针对三导体电力线网络,首次提出了基于图论的2×2MIMOPLC信道建模方...
针对VSC-MTDC线路上发生的接地故障,目前常用的故障处理方法缺乏选择性,容易发生重合于永久性故障、全网停运等问题,而现有HVDC线路保护、边界保护、通道型保护应用于无明显边界元件的远距离VSCMTDC时适应性不足。为解决上述问题,该文首先提出能够严格保障换流器的连续运行的前置数字滤波器整定方法,进而结合突变量方向启动判据和基于数学形态学...
研究动态自然风扰动下空冷阵列的热力学特性,对设计轴流风机的转速控制器具有重要意义。文中以6×5空冷阵列物理模型为数值模拟对象,基于移动边界模型和滑移网格方法,建立与求解时变风速和时变风向下的空冷阵列瞬态数学模型,并通过对比风机入口风速的实验数据和数值解,验证模型的有效性。数值结果表明,空冷阵列的风机入口平均温度和平均速度对环...
利用Aspen plus对煤基超临界二氧化碳布雷顿循环分流再压缩常规、二次再热和多级压缩火力发电系统建立了工程化系统模型,并以600MW机组为基础,研究了在相同压缩分流系数、压缩机入/出口压力、再热透平入口压力、主压缩机入口温度、高压透平和再热透平入口温度对系统循环效率和回热器换热效率的影响并进行比较,总的来说,在该系统布置状态下,压缩...
提出了600MW超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO2)燃煤发电系统的循环流化床锅炉构型,与传统蒸汽锅炉相比,S-CO2循环流化床锅炉炉膛内工质受热面份额显著增加,近80%的吸热在炉膛内完成,尾部烟道中布置烟气冷却器,空气预热器的换热面积大幅增大。研究了该特殊构型下床温、过量空气系数、运行负荷以及煤种对炉内热量分布和锅炉效率...
兼顾时、空相关性的风速预测意义重大也极具挑战。围绕多位置、多步风速预测问题展开研究,从风速时空序列的本质出发,提出了一种'先提取空间特征,后捕捉时间依赖'的两阶段建模思路。构造了一个利用时空相关性的风速预测模型——深层时空网络(deep spatio-temporal network,DSTN)。该模型由卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)和双...
循环流化床锅炉常采用多个并联分离器来实现气固分离,然而运行中多存在气固两相流动分布不均的现象。以某300MW亚临界循环流化床锅炉的旋风分离器为研究对象,基于Chen-Shi压降关联式,研究并联双分离器中气体速度、入口颗粒浓度和分离器阻力特性曲线变化趋势对气固分布规律的影响。此外,通过改变结构参数探究其对气固分布的影响。研究发现,入口颗...
采用实炉试验和数值模拟研究一台空气分级低NO_x切向燃烧烟煤锅炉飞灰燃尽度随主燃烧区过剩空气系数的变化特性。结果表明,该锅炉在临界过剩空气系数为0.88时,主燃烧区出口处易燃小颗粒刚好消耗烟气中所有氧气,小颗粒快速燃烧形成的高温烟气环境在缺氧量条件下对大颗粒燃烧未能起到促进作用,只增加主燃烧区辐射换热,降低SOFA风区烟气温度,而SOFA...
在大功率牵引传动系统中,广泛采用多模式调制策略,例如,中间60°调制、SHEPWM、CHMPWM等,以在有限的开关频率下实现牵引电机的全速度范围运行。在采用不同的多模式脉宽调制(pulse width modulation,PWM)策略时,通常需要研究相应的切换策略以保证不同调制方式之间的平滑切换。对多模式调制下的谐波磁链轨迹、谐波磁链幅值以及磁链幅值偏差的计算方...
针对储能型准Z源逆变器(energy-storage quasi-Z-source inverter,ES-qZSI)系统,提出一种基于有限集模型预测控制(finite control set-model predictive control,FCS-MPC)结构的ES-qZSI功率控制策略。在传统准Z源逆变器中加入储能电池,采用FCS-MPC控制策略在单级变换系统中实现MPPT、储能电池和输出负载三方能量控制。首先,推导ES-qZSI系统的离...
购物车(0)