摘要：由于多齿开关磁链永磁记忆电机(Multi-tooth SFPMMM)相邻电枢绕组之间互感较大,在设计时如果忽略互感会产生较大的误差。为了提高优化设计精度,该文提出一种考虑相间互感和端部漏磁的等效磁路模型(EMCM)法。建立考虑多齿SFPMMM相邻两相互感的等效磁路模型。最后,用有限元仿真和实验样机分别进行验证,结果表明,与未考虑互感时的EMCM相比,使用所提出的模型,空载反电动势计算精度提高了15.3%。

摘要：探究绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块键合损伤机理、演化规律和状态监测方法是电力电子器件及系统可靠性研究的重要内容之一。首先,理论分析键合损伤及其演化趋势是键合线所受电动力与键合点所受剪切应力协同作用的结果,梳理键合损伤演化的正反馈过程;然后,仿真分析键合线、点的热-力场,定量研究键合损伤及其成因的演化规律,结果表明键合线电动力与键合点剪切应力既是键合损伤及其演化的诱因,又明显受到键合损伤的影响;再后,等效电路分析和试验研究基于栅极电压密勒平台高度和集电极电流的键合电阻监测方法;最后,提出风电IGBT键合电阻在线监测的局限性及关键问题的解决方案,设计在线监测程序,并提出基于键合电阻百分比增量的键合损伤五等级状态评估方法。

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)成本函数中权重系数设计繁琐问题,提出一种模型预测磁链控制(MPFC),能够消除成本函数中的权重系数。首先,根据永磁同步电机数学方程建立转矩、磁链及负载角之间数学模型;然后,推导转矩和磁链幅值与定子磁链矢量之间解析关系,将对转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制,从而省略了权重系数的设计过程;最后,在永磁同步电机试验平台上进行算法验证,并与MPTC进行详细对比,结果表明所提出的MPFC能够有效抑制转矩脉动和定子磁链脉动,具有与MPTC最优控制时相当的动静态性能,算法运算量显著降低,验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要：针对太阳电池组串热斑效应,研究太阳电池组串热斑的防治策略。首先从防治成本、功率损耗、热斑温度和组串输出功率4个技术指标总结和对比了现有太阳电池组串热斑防治策略,给出了热斑防治的评估方法。然后,提出一种串入电阻的太阳电池组串热斑防治策略。该策略利用串入的电阻分担热斑电池承受的反向电压,降低了热斑电池功率损耗和温度。设计了由电压比较器、功率MOS管、三极管、分压电阻等组成的防治电路,并给出防治电路的防治原理。最后,通过仿真与实验,验证文中防治策略的效果。与传统的解决方案对比分析表明,该文所提热斑防治策略,具有热斑电池温度低、太阳电池组串输出功率大的优点。

摘要：随着电力电子系统性能要求的不断提高,绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)模块不仅要拥有高功率密度,还要具有良好的热?机械性能,以提高其可靠性。首先介绍了IGBT模块的主要失效模式,对封装中键合线和焊料层失效机理进行了详细阐述,重点介绍了IGBT模块健康状态监测,分别对结温、键合线与焊料层健康状态监测及其量化评估研究进展进行了详细分析。最后,对降低热?机械应力以提高整机可靠性设计和运行工况下在线监测研究的发展前景进行了展望。

摘要：在高频隔离并网系统中,LLC谐振变换器工作在谐振点时可显著提高系统整体的效率,然而在实际工作条件下,难以保证其工作频率与谐振频率点完全一致。为实现谐振频率点的跟踪,该文提出一种自适应频率跟踪策略,通过变压器副边整流二极管工作状态实现对谐振变换器工作模式的区分。最后设计一台1 kW的LLC谐振变换器样机,通过实验验证了该频率跟踪控制策略的有效性。

摘要：在无线电能传输技术的实际应用中,当多个距离相近的无线电能传输系统同时工作时,系统间漏磁场引起的耦合会对周围的电磁环境产生影响,干扰系统谐振参数,进而降低系统工作效率。针对此问题,文中设计了一种谐振屏蔽线圈以消除系统间邻近耦合,分析了其工作原理及其对改善邻近耦合和传输效率的影响。通过仿真及实验,研究了线圈形状及匝数对屏蔽效果的影响,并对屏蔽线圈进行了结构优化。结果表明,方形密绕线圈屏蔽效果较好,可有效降低系统间邻近耦合造成的参数扰动,有助于系统调谐以提高邻近耦合下的系统传输效率。

摘要：单管开路故障是Vienna整流器的常见故障形式,为提高单管开路故障诊断的准确性和可靠性,基于输入电流和输出电压提出了一种故障诊断方法。首先,分析单管开路故障时的故障机理,选取故障时输入电流和输出电压作为故障特征量;然后,通过检测输入电流的零值稳区和分析输出电容电压差的谐波变化,设计故障诊断方法;最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。所提出的方法结合电流、电压故障特性,在快速诊断的同时大幅提高了诊断结果的准确性和可靠性,在负载突变的情况下仍能正确工作,并且不需要添加额外的硬件设备,方便嵌入已有的控制系统中,能够实现单管开路故障的快速在线诊断。

摘要：直流故障电弧是威胁光伏系统安全运行的重要因素。该文研究光伏直流电弧电磁辐射信号特征及测量方法,探索电弧电磁辐射用于光伏直流电弧故障诊断与定位的可行性。直流电弧电磁辐射在时域呈现为一系列间断脉冲序列,其脉冲起始时刻与电弧电流突变时刻相对应,并且每个电磁辐射脉冲都是一个衰减的振荡信号。理论分析表明,电弧电磁辐射信号强度与电弧电流变化率近似成正比,电弧电磁辐射频谱最大值所对应频率与电弧电磁辐射脉冲宽度近似成反比。在此基础上,设计出一种用于电弧电磁辐射测量的三阶Hilbert分形天线,其有效频率范围为210~800MHz。实验结果表明,电弧电磁辐射强度与电流变化率的关系及其频谱最大值所对应频率与理论分析相吻合,验证了天线设计的正确性。此外,还分析了测量距离对电弧电磁辐射信号强度的影响,为电弧故障定位策略研究奠定了基础。

摘要：该文提出一种具有高转矩密度、低转矩脉动的新型模块化多单元磁通切换(modularelementaryfluxswitching permanentmagnet,ME-FSPM)电机结构,研究槽极配合对电磁特性的影响。基于气隙磁场调制原理,从永磁磁场调制的角度阐明ME-FSPM电机气隙磁导调制系数对永磁磁密调制谐波影响规律。由于轴向模块配合与集成环形绕组拓扑,ME-FSPM电机不同槽极配合下具有高绕组因数特征,进而针对性的定义气隙磁导调制系数是决定永磁磁链基波幅值的关键参数。依据气隙磁导调制系数模型,揭示电负荷恒定下转子极数与电磁转矩变化规律。基于气隙磁密分布规律,分析模块配合下齿槽转矩抑制原理,依据槽极配合选择实现齿槽转矩基波抵消以及输出转矩提升,提出ME-FSPM电机槽极配合选择方法。最后,在6槽ME-FSPM电机结构下,选择6槽/7极和6槽/8极结构具有良好的转矩特性,并通过仿真与实验验证理论方法的合理性与有效性。