摘要：The synthetic making test has been widely used in evaluating the break ability of high-voltage circuit breaker. However, the test research and application are still inadequate, especially in the condition of rated voltage. According to the realistic conditions of test stations in China, a control device based on pre-arcing current detection and phase control is proposed in this paper. A sample of the control device made up of DSP TMS320LF2407A is fabricated, in which the CPLD MAX7064 is used to transmit signals for EMC design. It can be applied in full voltage synthetic making test at a level of 126kV/63kA. The test results show that, it is accurate to control the making phase of the applied voltage, whether the closing is demanded at voltage peak or zero.

摘要：超材料具有特殊的磁场调控能力,被广泛关注并应用于磁耦合谐振无线电能传输(MCR-WPT)领域,但寻求针对特定领域目标需求的超材料设计具有挑战性.目前,超材料的一般设计方法为S参数反演法和等效电路法,设计流程通常需要多次建模仿真得到目标参数,该过程较为繁琐耗时.对此,深入分析上述两种设计方法的特性并将二者结合,采用HFSS与MATLAB软件交互设计和优化用于MCR-WPT特性提升的超材料,有效简化了超材料的设计过程.以无线电能传输效率优化为目标设计方形和Koch两种超材料单元,分析对比两种单元的电磁特性.搭建工作频率为6.78 MHz的MCR-WPT系统实验平台,探究两种超材料对传输效率的影响.实验结果表明,方形超材料和Koch超材料分别实现了28.4%和24.6%的最大传输效率提升,证明了交互设计可以更简便地设计超材料并且用于无线电能传输系统传输效率的提升.

摘要：磁耦合谐振无线电能传输(WPT)技术是当前三种主流WPT技术之一,具有中等传输距离、高效非辐射能量传输等特点。本文阐述了磁耦合谐振WPT的基本原理,并概述当前三种主流WPT技术:电磁感应耦合式、磁耦合谐振式、电磁波辐射式的特点及优缺点,分别对磁耦合谐振WPT技术的系统建模与传输特性、发射接收天线结构、系统控制策略和谐振器实用组合结构的国内外研究现状进行分析。总结该技术在电动汽车、医疗电子和消费电子领域的应用现状,探讨该技术的研究方向,如设计适用的大功率高频电源、制订适用的行业标准、WPT产品的电磁环境安全研究、设计智能WPT网络系统。

摘要：传统最小二乘法(LS)用于锂离子电池模型在线参数辨识精度低,通过带遗忘因子递推最小二乘算法能够有效地提高辨识精度,但固定的遗忘因子影响模型动态特性。遗忘因子的自适应处理能提高算法对动态系统的参数辨识能力,而目前的自适应方法容易忽略模型参数的稳定性,同时方法待定系数范围较大且难以确认。为了得到高精度且稳定性良好的模型参数,该文设计了一种精度和稳定性兼优且更简单的自适应遗忘因子递推最小二乘(AFFRLS)改进方法,并与其他AFFRLS、可变遗忘因子递推最小二乘(VFFRLS)进行仿真对比分析。结果表明,改进的AFFRLS能够在模型精度和参数稳定性取得更好的平衡,且对不同的在线工况具有良好的适用性。

摘要：以晶闸管作为主断器件是降低混合式直流断路器造价和技术难度的手段之一,电容电压是此类直流断路器能够顺利开断直流故障的关键影响因素。现有结构中电容大多为预充电型,但预充电方式和电容电压的维持较为复杂。因此,该文提出一种基于电容自然充电换相的混合式直流断路器,利用母线电压与预充电电容的电压差值实现电容的预充电和电容电压的自动维持,从而保证断路器的开断能力。此外该断路器还具备二次开断能力,可以满足极短时间内重复开断的需求。针对所提断路器的工作过程和元器件参数进行了详细的理论推导,基于PSCAD/EMTDC建立单端等效和四端柔性直流电网模型验证了所提结构的适用性。最后与其他方案进行比较,结果表明,所提方案在开断速度、电容预充电方式和二次开断方面具备一定优势。

摘要：自动阻抗匹配技术可以提高系统的传输效率和稳定性。目前自动阻抗匹配技术常使用智能算法进行求解,但传统智能算法建模复杂、迭代时间长、计算量大。针对这一问题,该文提出一种基于Q值法的自动阻抗匹配方法,并设计了相应的T型阻抗匹配网络。该研究方法从T型网络器件的解空间入手,利用解空间的截面求出Q_(0),进一步运用Q值法完成匹配网络参数的分析计算。基于建立的Matlab分析模型,仿真验证得出了该方法的匹配性能与负载电阻的大小有关的结论。制作了自动阻抗匹配网络系统样机进行验证,仿真与实测的结果表明该方法阻抗匹配效果较好,与遗传算法相比运算量较小,匹配速度得到很大提升,具有一定的实际应用价值。

摘要：在磁耦合谐振式无线能量传输技术中,系统电气参数的变化会对传输性能产生重要的影响,因此,研究二者之间的关系对提高系统的传输性能具有重要意义。线圈作为该技术的核心部件,其参数的设计受到诸多因素的限制,如何兼顾系统的功率和效率对线圈参数进行合理的设计一直是该技术的难题。为此,文中基于等效电路理论建模,着重研究了系统的负载特性,结果表明:在磁耦合谐振式无线能量传输系统中,不存在最佳负载使系统的输出功率和传输效率同时达到最大。利用MATLAB验证了理论分析的正确性。其次,通过MATLAB仿真分析了线圈的匝数、平均半径对系统传输性能的影响规律。研究表明:在普通负载状态下,系统的输出功率随着线圈匝数和平均半径的增加均表现出先增加后减小的趋势。在此基础上,以60 W负载灯泡为例对线圈参数进行设计,在传输距离为0.5 m时,传输效率可达到94%。理论计算结果证明了参数设计的可行性和实用性。

摘要：无线电能传输(wireles spower transfer,WPT)相比于传统的有线电能传输具有灵活性好、安全系数高等优点,在不同领域都有着广泛的研究和应用。同时,它也存在诸如传输效率随距离增加而骤减、传输效率低等亟待解决的问题。电磁超材料作为一种具有独特电磁特性的新型人工复合材料,在诸如隐形斗篷、超级透镜以及磁共振成像等领域得到了广泛关注。基于电磁超材料所具有的特殊磁场调控能力,分析电磁超材料常用的几种分析与设计方法,并总结这些方法的特点和适用性;进一步综合电磁超材料的特性与WPT的技术特点,详细梳理了WPT领域对电磁超材料的特性需求,从电磁超材料对WPT系统性能改进涉及到的传输性能提升机理、提升途径、双频电磁超材料以及WPT系统电磁生物安全调控等方面进行详细论述。最后,对电磁超材料在WPT技术领域的发展趋势和技术挑战进行探讨。

摘要：托辊接触力是圆管带式输送机托辊结构设计的关键参数,工程设计中基于输送带成形力、物料与输送带重力近似计算托辊组接触力,并将其作为单个托辊接触力的设计依据,使托辊接触力误差较大。为提高托辊接触力的计算精度,得到托辊接触力的计算方法,将托辊接触力分解为与物料重力、输送带成形力、输送带重力相关的3个分量,同时考虑托辊组中6个托辊的不同位置,分别研究各托辊接触力中3个分量,最终得到托辊接触力计算式。以管径为150mm的圆管带式输送机直线段为研究对象,具体研究过程如下:首先,研究了物料因素对托辊接触力的影响,基于有限元法建立了输送带-托辊动力学模型,考虑8组不同物料填充率下各托辊接触力的变化规律,分析得到各托辊承受物料重力的占比,当物料填充率大于50%时,下方两侧托辊承受33%~34%的物料重力,最下方托辊承受约60%的物料重力;其次,基于输送带-托辊动力学模型,分别考虑承载5组不同密度的物料,分析得到物料密度对托辊承受物料重力的占比影响较小,可忽略不计;基于上述物料因素分析,确定了托辊接触力中物料重力分量的计算式。然后,研究了输送带重力、输送带成形力对托辊接触力的影响,分别建立了只考虑输送带成形力和只考虑输送带重力的2种输送带-托辊动力学模型,分析得到下方两侧托辊承受约32%的输送带重力,最下方托辊承受约70%的输送带重力;下方5个托辊受输送带成形力作用相近,最上方托辊受输送带成形力作用最大,约为下方5个托辊平均值的1.49倍。综合托辊接触力中3个分量,得到各托辊接触力的计算式。最后,通过实验测试了不同物料填充率下的托辊接触力,验证了托辊接触力计算式,其计算精度较高。

摘要：火花隙开关的触发导通需要一个幅值高,上升速度快,与其他电路高度隔离的脉冲触发信号。首先通过PSpice仿真的方法对一种高压脉冲电源的方案进行了验证,并根据仿真结果选择了合理的电路参数,然后试制了高压脉冲电源,并对之进行了测试。结果表明,通过仿真分析的方法能够验证设计方案,简化和缩短研发过程,该高隔离度的高压脉冲电源能够提供25 kV以上的隔离强度,输出幅值为15 kV以上的负脉冲,满足触发火花隙开关的需求。