摘要：该文所研究的是磁浮列车非接触紧急供电系统的工程化设计实现。文中首先介绍了非接触紧急供电的原理,然后通过建立在磁浮列车中的非接触紧急供电系统的模型,得到工程化的设计方法。针对磁浮列车中非接触紧急供电系统功率传输能力较差的问题,引入串联补偿的方法提高整个非接触紧急供电系统的功率传输能力。分析了串联补偿方法的原理,并推导磁浮列车附加发电线圈匝数的设计公式。最后通过在一台比例1:4实验电路上的实验结果验证了前面的分析。实验结果表明文中所述的设计方案可以明显改善磁浮列车紧急供电系统传输能力,并且可以大大减小充足供电时所需要的辅助供电逆变器容量。

摘要：为给电磁发射器系统平稳加速应用研究和发射过载精确控制提供指导,研究了给定过载约束条件的多级同步感应线圈发射器系统的优化设计。提出了以发射速度、发射效率和发射过载加速度为组合目标函数的多级同步感应线圈发射器优化设计方法,并建立了发射器系统仿真模型,通过遗传算法对5级发射器进行了优化分析。得到0.5 m口径、1 m长的5级发射器用于发射625 kg载荷,最大过载限制为33g(重力加速度g=9.8 m/s2)的优化设计方案:各级驱动电路参数相同,充电电压7 kV,电容量7.4 mF,驱动线圈轴向长度185 mm,径向厚度119 mm,匝数308;电枢轴向长度193 mm,径向厚度131 mm;相对各级驱动线圈底部与电枢底部的触发位置分别为122、1、-73、-158、-218 mm。最终发射速度为20.1 m/s、发射效率为15.7%。结果表明,基于组合目标函数的优化设计方法满足给定过载限制条件和平稳加速的设计要求、并且达到发射速度和效率最优。

摘要：基于四线圈磁共振无线电能传输系统,提出一种磁共振协同工作方式,实现了紧-强耦合协同工作,优化了线圈之间的传输效率。为解决阻抗匹配问题,设计一种具有γ匹配的谐振线圈,并总结其匹配方法。该谐振线圈的输入阻抗可调,能够与输出阻抗为50Ω的高频电源和负载阻抗实现良好的匹配。最后搭建一个磁共振协同工作无线电能传输实验平台,实验结果表明该线圈能够准确匹配高频电源的输出阻抗及负载阻抗,在磁共振协同工作方式中有很好的应用,传输效率能在60cm的传输距离下达到40%。另外,本文的线圈设计方法也为中等距离无线电能传输系统的线圈设计提供了新思路。

摘要：相比传统的电磁推进系统,多极矩电磁推进器(MFEL)系统可调参数众多,而任何参数的变化都会影响系统效率。从等效电路出发,通过分析电枢的能量耦合公式,得出提高系统效率的有效方法。以驱动线圈单层匝数、层数、电枢厚度、驱动线圈与电枢间隙为变量因素,合理设置变量水平建立了均匀设计实验。分析实验结果数据,获得了结构参数最佳匹配对。结果表明,优化模型系统效率显著提高。分析比对各次仿真,得出MFEL主要结构参数合理设计方案。

摘要：为全面揭示具有电容型滤波器的并联谐振变换器的电路特性,首先,对并联谐振变换器的两种工作模式进行了原理分析,建立了相应的数学模型.然后,讨论了两种工作模式下并联谐振变换器的电路特性,指出在电路等效输出电压小于输入电压时,输入电流线性变化.最后,推导了可用于电路元件参数设计的表达式,提出了满足设计需求的并联谐振变换器谐振元件参数的设计方法.仿真结果表明,文中分析与设计方法是正确的.

摘要：从PWM整流器网侧输入正弦电流在过零处最大变化率与其所能承受最大功率的关系出发,分析了在电流过零处一个PWM采样周期内输入电流变化率与各开关导通时间的关系,提出了一种PWM整流器网侧电感上限值的设计方法.同时在Saber仿真平台上进行了仿真实验,得到了不同电感值情况下系统输出直流电压和输入电流的变化波形,结果验证了这种设计方法的正确性和可行性.

摘要：根据开放式数控系统对高精度交流伺服控制的要求 ,设计了两路并行通用数字交流伺服控制模块 .每路控制模块均以单片高性能数字信号处理器 (DSP)芯片为核心 ,构成本模块的控制系统 ;以单片大规模在系统可编程器件 (ISP)构成本模块的数字I/O电路 .采用此模块控制两路相同或不同的对象 ,只需由软件包中调用相应的交流伺服控制软件及相应的构成数字I/O电路的ISP下载软件 .设计的交流伺服控制系统具有抗干扰能力强、可靠性高、性能 /价格比高、模块化的特点 ,适用于多种控制对象 .

摘要：直流换流站阀塔的三维电场计算对阀塔屏蔽罩设计与表面场强控制具有重要的指导作用;但由于阀塔屏蔽罩体积庞大、结构复杂,其几何建模与数值仿真都存在相当的难度。为节省计算资源,首先应用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立阀塔的整体剖分模型,然后采用伽辽金曲面间接边界元法对屏蔽罩表面场强进行分析,计算阀塔屏蔽罩表面的三维电场分布。计算结果表明:在当前设计方案下,屏蔽罩表面最大场强为20.2 kV/cm,以30 kV/cm作为起晕场强判据,屏蔽罩无起晕现象。该数据为换流站阀塔屏蔽罩的设计规划提供了参考依据。

摘要：现有电磁感应式非接触电能传输(ICPT)系统单位功率因数电能接收端参数设计过程需要反复仿真迭代、设计过程较为繁琐。为解决上述问题,提出一种近似解析法求解单位功率因数ICPT系统接收端参数设计方法。在分析临界导通模式(CRM)LCL谐振变换器激励下整流桥工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型。并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压对其实际电压进行近似处理,给出交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路等效电感和等效电阻计算方法。进而提出CRM LCL谐振变换器的参数设计方法,使得CRM LCL谐振变换器工作在接近单位功率因数状态。最后,搭建2k W ICPT系统原理样机,通过实验验证了所提方法的可行性和正确性。

摘要：为提高聚磁装置的电磁性能,提升经颅刺激、肿瘤治疗等领域的医疗效果,提出一种半球型线圈阵列结构及优化设计方法.根据电磁场理论建立了聚焦磁场解析计算模型,利用电磁场数值计算方法计算聚焦磁场,验证了解析模型的正确性,揭示了聚焦磁场的分布规律,给出了主要结构参数的灵敏度评价.根据优化目标和约束条件,利用解析模型和智能优化算法(NSGA-Ⅱ)对聚磁线圈阵列开展优化设计,得到满足热性能和聚磁性能等指标的设计结果.建立了聚磁线圈阵列原理样机并开展实验研究.优化计算结果、有限元计算结果及实验结果对比表明:聚焦磁场解析计算模型的计算误差约2%~3%,半球型线圈阵列布置合理,聚焦磁场满足范围、梯度以及幅值要求,采用NSGA-Ⅱ优化设计有效提高了线圈阵列的聚磁性能.