摘要：为改善单相混合励磁磁通切换电机(Hybrid Excitation Flux Switching Motor,HEFSM)存在转矩死区的问题,文章分析了一种采用不对称转子结构的解决方案。首先分析了该转子的结构设计特点,由于采用不对称转子结构的HEFSM磁场分布更为复杂,因此同时提出了较为实用的简化模型的建模方法,该方法以简化磁路模型为基础建立了电机的电磁转矩表达式。通过给定电流有限元仿真与联合仿真证明不对称转子结构可有效地改善单相HEFSM的转矩死区问题;测试结果表明所建简化模型准确度较高,改善转矩死区效果明显。

摘要：由于复杂磁路的影响,开关磁通电机电磁性能的解析计算是个难点。采用子域法,通过子域划分、建立偏微分方程与通解、确立边界条件和积分常数求解等步骤建立E型铁心结构开关磁通电机的解析模型,计算得到了各子域矢量磁位、磁通密度、绕组磁链、电动势和电磁转矩,分析了不同定转子极数组合对绕组电动势和齿槽转矩的影响,得到了合适的极数组合。与有限元法计算结果的对比表明,空载时两者计算结果非常接近,负载时由于电枢反应磁场的影响,与非线性有限元相比,解析法会带来一定误差。虽然该解析模型不能考虑饱和的影响,由于解析法计算速度快,能得到规律性的结论,非常适合电机的初始设计和优化计算。

摘要：开关磁通电机作为一种双凸极电机,由于复杂的磁路结构和特殊的工作方式使得电磁性能的解析计算成为难点。基于子域法建立电励磁开关磁通电机的解析模型,根据电机结构和各部分电磁性能,将求解区域划分为多个子区域,在每个子域内建立磁场的偏微分方程,根据矢量磁位通解和边界条件,建立包含积分常数的方程组,可求解得到每个子域的矢量磁位,进而可计算磁通密度、绕组磁链、感应电动势以及电磁转矩。解析法、有限元法和样机实验结果对比表明,结果非常接近,证明了解析模型的正确性。该模型能够体现结构参数对电磁性能的影响,可应用于开关磁通电机的初始设计和优化计算中。

摘要：基于电动汽车驱动系统的要求,本文分析了双定子永磁无刷直流电机的结构特点,提出采用绕组换接的方法可使该电机具有宽广的运行范围,且在整个运行范围内具有较高的综合运行效率。首先给出了双定子永磁无刷直流电机适合于电动汽车驱动的结构原理,然后专门设计了一台电动汽车驱动用双定子永磁无刷直流电机,通过绕组换接拓展了其转速范围,经过有限元仿真和样机实验确定了电机在不同运行状态下绕组连接方式的的选择原则,最后给出了双定子永磁无刷直流电机绕组换接的方法和换接电路,分析了其换接过程,并通过有限元仿真验证了这一方法的可行性。

摘要：多端柔性直流电网以优良的性能在清洁能源消纳方面发挥了重要作用,但其潮流难以灵活控制,需引入潮流控制器来改善潮流分布。对此,提出了一种适用于多端柔性直流电网的新型直流潮流控制器,其具有配置成本低、调节范围广和运行损耗小的优势。潮流控制器利用全控型开关动态投切电容、电阻来改变线路等效电阻,实现了潮流控制功能。此外,设计了含电压限制环节和电流差增益环节的控制系统,降低了拓扑的配置成本和运行损耗。最后,通过电磁暂态仿真与低压物理试验验证了所提直流潮流控制器的有效性与可行性。

摘要：混合式直流断路器(HCB)是柔性直流电网直流侧故障隔离的优选方案,但是HCB高成本限制了其大规模应用的可行性,此外架空线路较高的故障概率要求HCB具备自适应重合闸功能。为此,提出了一种适用于柔性直流电网的新型多端口HCB,分别给出了其在故障隔离和自适应重合闸阶段的控制策略,详细分析了其工作原理和内部动态过程并推导了关键参数的设计方法。不同工况下的电磁暂态仿真和物理实验结果表明,该直流断路器能够通过多条直流线路共用昂贵的主断开关大幅降低制造成本,通过旁路故障线路及其上的限流电抗器降低避雷器的耗能时间和容量需求,并且具备控制简单、易于实现的自适应重合闸功能。

摘要：为了解决多相交错并联磁集成双向DC-DC变换器中单磁心耦合电感结构不对称、成本高和设计比较困难等问题,提出一种基于双绕组耦合电感的多相交错并联双向DC-DC变换器。该文以四相交错并联双向DC-DC变换器为例,采用四个双绕组耦合电感代替单磁心耦合电感,详细研究所提变换器的稳态和暂态性能。同时,变换器运行时由于相电路参数差异可能引起相间不均流问题,使得重载相过载发热,进而影响到整个变换器的运行可靠性。为此,该文提出一种基于相电流解耦的均流控制策略来解决这个问题。最后,通过仿真和样机实验验证了所提拓扑和均流控制方法的优越性、可靠性和实用性。

摘要：低压微电网中连接线参数不等使得并联逆变器输出功率存在偏差。针对低压微电网的线路特性,忽略线路电抗后采用阻性下垂控制方法实现功率解耦,同时增加虚拟负感抗抵消逆变器的等效输出感抗,进一步提高功率解耦控制的准确性。在此基础上,提出了一种基于本地信息的自适应虚拟电阻控制方法以减小有功偏差,利用本地逆变器输出的有功功率和电压作为馈入信号自适应地调节虚拟电阻取值,通过有功功率偏差方程揭示了其作用机理,并利用小信号稳定性分析对虚拟电阻系数的取值进行了优化设计。在仿真和实验平台中与已有控制策略进行对比,结果表明所提控制策略能够在提高有功均分精度的同时减小电压降,无需通信系统更有利于实现微电网的“即插即用”。

摘要：电磁振动的抑制是开关磁阻电机研究的热点问题之一。因此提出了一种基于抛物线弧改进的磁场分割法,用于复杂定子、转子形状的开关磁阻电机气隙磁导计算。基于改进磁场分割法,提出了一种开关磁阻电机径向力波抑制百分比的解析计算方法,通过转子形状改变带来的气隙磁导的变化,以比值方式计算了径向力波的抑制程度,可以为基于改变定子、转子形状的振动抑制设计提供依据。以转子两侧开槽的开关磁阻电机为例,分别使用基于抛物线弧和椭圆弧的磁场分割法计算了绕组电感和径向力波抑制百分比,并与有限元分析和样机试验结果进行对比验证,结果表明改进的磁场分割法和径向力波抑制百分比计算方法是正确、有效的。

摘要：盆式绝缘子表面电荷积聚是导致直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)无法长期稳定运行的主要原因,对绝缘子表面覆以涂层以改善电场分布是一种有效的措施。由于复合涂层材料制备工作存在重复性和试探性,本文基于分子动力学模拟方法,进行有针对性的纳米颗粒设计与掺杂,建立了纯交联环氧树脂和掺杂了四种碳纳米管(未封端、半封端、全封端和氨基胺功能化)的环氧树脂复合材料模型。基于上述模型,在LAMMPS下计算了介电常数、热扩散系数(热导率、比热容)、力学性能以及玻璃转化温度。结果表明:掺杂了上述四种碳纳米管的环氧树脂复合材料性能均有所提升,但提升程度有所不同。其中,掺杂了氨基胺功能化碳纳米管的复合材料在力学性能、介电常数以及热扩散系数上提升最明显,包括抑制温升对力学性能的破坏,减小介电常数24.8%,提高热扩散系数96.98%;掺杂了全封端碳纳米管的复合材料仅可最大程度提升玻璃转化温度为25.7K,其余关键物理性能提升不明显。综合模拟计算结果,认为选用氨基胺功能化碳纳米管作为环氧树脂的掺杂颗粒更加符合对表面电荷积聚抑制的需求。