摘要：干式空心电抗器长期处于电磁–热–力等多物理场环境中,其噪音和温升问题一直是学者关注的热点问题。根据干式空心电抗器的设计参数,利用COMSOL有限元软件建立了3维电磁–结构–声场和流场–温度场多物理场耦合仿真模型,获得了加和未加隔音装置下电抗器声场和温度场仿真结果。分析了电抗器声压级水平和温升分布特点,采用中心组合试验设计与有限元仿真相结合的方法,获得了在不同结构参数的隔音装置下电抗器声场和温度场仿真结果。在此基础上,构建了神经网络模型,该模型反映了电抗器测点声压级水平及最高温度与隔音装置结构参数间的响应关系,通过灵敏度分析技术获得结构参数对电抗器声压级水平和最高温度的影响程度。最后,基于多岛遗传优化算法,获得了最佳的隔音装置结构参数。优化结果表明:在最佳结构参数下,电抗器声压级水平和最高温度分别下降了13.9 dB和26.3℃,该优化方法对电抗器隔音装置的参数优化具有重要的参考意义。

摘要：为提高质子磁场传感器输出信号幅度和信噪比,提出了一种针对质子磁场传感器的类方形电感线圈结构。在传感器腔体内径限定的约束条件下,以感应电动势幅值最大化为目标,对类方型线圈和圆形线圈的结构参数进行优化设计,计算线圈尺寸参数;根据计算结果,利用COMSOL软件建立线圈等效仿真模型,得到线圈内部磁场参数,结合实际制作的线圈电感量,理论计算得出类方形线圈接收的感应信号幅度比圆形线圈高1.59倍;对比实验结果表明类方形线圈感应信号的幅度是圆形线圈的1.43倍,且感应信号的信噪比提高了3.1dB。

摘要：传统DC/DC变换器因其升压能力不足、半导体器件应力高、输入电流纹波大,在光伏、燃料电池等新能源发电领域的应用较为受限。该文基于Boost变换器,利用耦合电感的磁耦合效应消除输入电流纹波,提出一种零输入电流纹波DC/DC变换器。所提变换器实现元器件电压应力的降低和输入输出增益的提高,变换器无需添加额外的开关管,驱动及控制电路设计简单。通过分析零输入电流纹波的实现机理和变换器的工作原理,搭建一台200W、48V/400V的实验样机,验证所提理论分析的正确性。

摘要：精确计算气隙磁场是分析与设计复合电机的关键,该文运用二维解析法计算Halbach阵列磁力变速永磁无刷电机气隙磁场。根据磁力变速永磁无刷电机的结构特点,分别建立磁力齿轮和永磁无刷电机两部件解析模型;求解场域主要有内中外三层气隙、内外双转子永磁体区域和内外双定子槽区域,每个子区域的求解方程通过边界连续条件建立联系。计算得到各子区域的矢量磁位磁通解析式,计算电机磁场、齿槽转矩、反电动势和电磁转矩;制作样机并搭建控制系统试验平台,进行空载和负载试验测试。解析计算波形和试验样机测试波形对比,结果一致,证明了该方法的正确性和有效性。

摘要：基于中频变压器的磁耦合DC-DC变换器是实现大规模直流源互联、兆瓦级直流电压变换的核心设备。但是高功率密度、高频率会导致中频变压器的温升问题严重。针对非正弦激励下中频变压器的温度场精确计算问题,计及温度对纳米晶合金材料磁化和损耗特性的影响,采用瞬态电磁场–温度场间接耦合计算方法,对一台200kVA/10 kHz的纳米晶铁芯中频变压器在空载和短路条件下的铁芯损耗、绕组损耗、温度场进行计算。将仿真值与实验测量值进行对比。结果表明:采用间接耦合计算方法得到的铁芯损耗、绕组损耗、最高温升与测量值之间的相对误差分别为8.08%、0.63%、8.19%。最后采用上述方法计算了中频变压器在移相控制运行模态下的损耗和温升,为高功率密度中频变压器的结构设计和散热设计提供依据。

摘要：为了研究抽水蓄能电站球阀自激振动以维护设备正常运行,提出了球阀自激振动建模与分析框架。首先通过水锤波在压力管道中的传播特性和柔性阀门漏水特性基于特征线法建立了自激振动系统的综合仿真模型;其次基于粒子群优化算法对不确定的模型参数进行优化,以提高监测数据与仿真结果的一致性;最后基于优化模型设计了4种对比方案对自激振动特性进行分析。结果表明:初始扰动越大,自激振动增长速度也就越快;当不同管道中的水锤波速一致时,不同管道长度组合对自激振动会产生较大影响;分叉管道的长度和直径分别影响自激振动的频率与增长速度;双柔性阀门系统会进一步增大自激振动的增长速度。

摘要：设计了链式系统部分变元渐进稳定、有限时间稳定观测器。给出了链式系统部分变元渐近稳定观测器和部分变元有限时间稳定观测器的定义,构造部分变元渐近稳定观测器和部分变元有限时间稳定观测器,利用齐次理论和Lyapunov稳定理论证明观测误差的渐近收敛性和有限时间收敛性。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要：为了研究铁氧体传输线对脉冲前沿的陡化机理,研制了6个耦合式自积分电容分压器测量传输线不同位置的电压波形,以此来分析脉冲前沿的陡化过程。首先通过Pspice建立电容分压器的等效电路模型,从时域和频域上分析了同轴信号电缆匹配方式及低压臂补偿电容的杂散电感对电容分压器测量输出的影响,提出采用多个电容并联的PCB同轴结构减小其杂散电感对脉冲高频振荡的影响,然后根据传输线结构设计了一种低杂散电感的耦合式电容分压器,通过Comsol仿真计算出高、低压臂电容值并推导了理论分压比。实验测试了电容分压器工作于D-dot模式和自积分模式时的输出信号,对分压器的分压比及响应时间进行定标,结果表明所研制的电容分压器,实测分压比与理论值接近,响应时间约为2.1 ns,实现了6级铁氧体传输线不同位置的脉冲电压的同时测量。

摘要：在高比例新能源孤岛微电网中,传统同步机(synchronous generator,SG)占比的减少将导致其整体惯量逐渐降低,传统控制策略无法在低惯量条件下对微电网的频率和电压进行有效的协同调节。为提高孤岛微电网频率和电压的动态稳定性,提出了一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的储能虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)频率-电压控制策略。通过建立VSG的预测模型,设计了频率和功率的成本函数,在计算出所需有功和无功功率的增量后,对VSG的功率基准值进行动态修正。考虑到SG和VSG之间的相互作用会降低系统的暂态电压稳定性,采用减小暂态期间SG和VSG之间的角度差的方式对电压控制环进行了改进,并对无功功率基准值做进一步调整。根据功率基准值实现对系统频率和电压的动态稳定控制。最后,仿真结果验证了该策略的有效性以及优越性。

摘要：传统的压铸模具温度控制主要依靠人为主观经验,借助脱模剂降低模温,存在潜在的压铸质量和模具使用寿命问题。针对该现状,通过调配组合阀冷却水流量设计了一种适合压铸模具的智能调温控制系统。系统硬件采用三菱FX机PLC,通过组合阀和PID控制冷却水流量,设计预热、连续压铸温度保持功能。系统软件基于GXDeveloper开发,给出了PID自动调谐温度的梯形图程序。经实际应用表明,所设计的压铸模温调控系统运行稳定,满足预热和连续压铸对模具温度的要求。