长初级短次级十二相直线感应电动机数学模型分析

基于大功率直线推进的要求,设计了一种新型十二相双边长定子直线感应电动机,介绍了十二相直线感应电动机的绕组结构。在此基础上,推导了十二相双边长定子直线感应电动机的ABC坐标系数学模型,分析了由电机各相端部绕组空间相对位置决定的十二相直线感应电动机端部漏感的不对称规律,并与多相旋转电机端部漏感的规律进行了对比分析;建立了仿真模型,对电机的电磁性能进行了计算。仿真实验证明了该数学模型的正确性。     

双蛙绕组直流电机换向性能

为了改善电机的换向性能,基于双蛙绕组直流电机的绕组结构特点及其换向规律,分析了影响双蛙绕组直流电机换向的主要因素,对该型直流电机的换向性能进行了评估,并分析了无火花换向区.双蛙绕组电机的分析和试验表明,该类电机的电抗电势波形最大值和最小值的差值较大,不利于换向电势的均匀补偿;双蛙绕组同槽最后一个元件换向时,其他元件对其阻尼较小,容易产生换向火花I相比异槽式绕组,双蛙绕组的无火花换向区比较窄,不利于电机的换向.     

大容量箔绕式中频变压器散热气道设计方法

针对传统电力变压器风冷散热设计方法难以满足大容量中频变压器散热需求的问题,首先基于中压大容量DC/DC变流器拓扑及其移相控制PWM方式,讨论了非正弦供电中频变压器的铜耗、铁耗计算方法;然后,基于损耗平均分布的原则提出非正弦供电大容量中频箔绕式变压器散热气道设计方法,进行散热风道的精细设计,实现了变压器各发热体的良好散热,并进行了有限元仿真及温升试验。试验结果表明:绕组气道平均风速达到12.6m/s,绕组温升49K(温升限值85K),验证了该散热气道设计方法的有效性。     

基于SHEPWM的六相感应电动机谐波抑制

针对双Y移30°绕组结构的六相感应电动机中存在的主要脉动转矩,基于特定谐波(SHE)的PWM技术,提出了一种新的脉动转矩谐波抑制方法。首先,对双Y移30°绕组与更高级的4Y移15°绕组的矢量谐波进行比较;然后,将所得差矢量的谐波进行等效变换;最后,获得控制开关的PWM波形。仿真结果表明:该方法能有选择地降低11、13次谐波电流,从而在尽可能低的开关频率下,对12倍基频的脉动转矩进行有效的抑制。     

对称六相双Y发电机绕组单Y短路时励磁线圈过电压分析

以六相八极双绕组发电机为例,分析了半周连续分布和交替极下分布的两种不同绕组形式电机在其中一套Y绕组故障时,电机空间磁场的不对称产生的各次空间谐波磁场,研究了各次谐波旋转磁场在励磁线圈上产生的感应电势。结果表明,在定子双绕组布置方面,交替极下分布的绕组比半周连续分布的绕组对励磁绕组产生的过电压较小,此结论可推广至多Y绕组电机。     

阵列雷达双零点单脉冲低角跟踪算法

针对阵列雷达体制,从改进单脉冲的角度出发研究了低角跟踪问题。在多径阵列信号模型的基础上,利用极大似然估计原理推导了双零点单脉冲测角算法,通过数字波束形成实现双零点单脉冲系统修正和、差方向图。仿真分析了双零点单脉冲测角性能,得出测角性能与信噪比、目标仰角以及复反射系数的关系。用实测数据对该算法进行验证,结果表明:当目标仰角小于1/4波束宽度时,测角均方根误差达到1/40波束宽度,可以有效解决低角跟踪问题。     

谐波磁场对双蛙绕组直流电机换向的影响

双蛙绕组直流电机的绕组结构复杂,影响换向的因素较多,气隙磁场产生的谐波电势对其影响较大。基于双蛙绕组的结构特点及其换向规律,建立了存在气隙谐波磁场情况下的双蛙绕组直流电机换向电路模型,仿真分析了各等效回路的最大电流值。分析表明:增大换向回路的综合电阻可以减小谐波磁场对电机换向的影响、改善电机的换向性能。利用某双蛙绕组电机,使用不同电阻率的电刷,进行了无火花换向区试验。试验表明:在其他条件相同的情况下,选用电阻率大的电刷增大了回路电阻,减小了回路环流,无火花换向区较宽,电机的换向性能较好。     

一种新型阻抗匹配平衡变压器及模型试验

为了解决三相电力系统带单相或两相负载引起的不平衡问题,提出了一种新型阻抗匹配平衡变压器。首先,阐述了该变压器的基本原理,建立了基本方程组,并推导出原副边绕组电流之间关系,得出了平衡条件和两相负载的解耦条件以及对应的短路阻抗关系;然后,用ANSOFT12分别对带对称负载和非对称负载进行了仿真,制作了变压器模型并进行了多工况实验,仿真和实验结果验证了理论的正确性。该变压器绕组和铁心结构简单,A相和C相绕组完全对称,便于设计制造。同时,原边有可以引出接地的中性点,副边有容纳三次谐波电流的闭合回路,两相输出电压有公共点,适用于需要单相或两相电源供电的场合。     

一种用于24脉波整流的圆形移相变压器

为了改善多脉波整流装置的电气性能,提出了一种用于24脉波整流的圆形移相变压器。该移相变压器采用类似感应电机的圆形铁芯结构,磁路结构更加紧凑、对称,绕组设计更加简单。导出了圆形移相变压器的电压方程,仿真分析了不同气隙长度下变压器内部磁场的特点。通过实验验证了圆形移相变压器的有效性。实验结果表明:将圆形移相变压器应用于24脉波整流时,能有效抑制整流装置对输入电流的谐波干扰。     

基于H_∞混合灵敏度方法的中频逆变器设计

中频逆变器和工频逆变器相比,在一个采样周期内采样点少了8倍,系统静差就很难消除。为了消除系统静差和克服参数不确定对系统性能的影响,针对400 Hz中频逆变器的特点,首先在建立系统数学模型的基础上,把负载和输出变压器漏感参数作为不确定因素,并基于H∞混合灵敏度方法设计了鲁棒控制器;然后,对整个系统的稳定性进行了分析,并设计了一台10kW试验样机;最后,通过软件和样机对系统进行了仿真和相关实验,仿真和实验结果表明:所设计的控制器能够使系统有很好的动静态性能和鲁棒性。     

均衡电抗器及变压器漏感在12脉波整流系统中的影响分析

以船用推进为背景,对一种带直流均衡电抗器的12脉波整流系统网侧谐波电流表达式进行了推导及简化。综合考虑了变压器交流输入端漏感、整流输出端均衡电抗器、变频器直流输入电压等因素,对其与电网电流总谐波畸变及输入功率因数的关系进行了分析和仿真,仿真与试验表明:计算与实际情况具有较高的吻合度。该方法尤其适用于对系统参数匹配性敏感的特殊船舶应用领域。     

多绕组电励磁双凸极发电机特性分析

运用余度技术,通过在一台电励磁双凸极发电机定子上设置高低压共四套电枢绕组,构成多绕组电励磁双凸极发电机.用有限元分析法和Ansoft软件对该发电机电磁特性进行了仿真,仿真结果与理论分析一致.对低压和高压绕组分别进行了外特性和调节特性的实验,实验结果表明:电机在工作时具有较好的稳态和动态性能,适用于通用化、模块化的航空地面电源的研制.     

交-直-交电动车方波电机再生制动及性能研究

针对交-直-交方波电机驱动履带试验车,对双、单极性PWM再生制动方式进行分析研究,运用解析法研究了泵升电压的产生机理,提出了抑制泵升电压的控制方案;从制动的快速性和节能性等方面,对制动性能进行了比较,得出了对再生制动方案设计和直流侧电容选取有参考意义的结论。     

十二相同步发电机带桥式整流负载时的换相电抗

本文分析了十二相(四Y移15°绕组)同步发电机带桥式整流负载时的换相过程,给出了十二相和六相(双Y移30°绕组)同步发电机等效换相电抗的计算公式。     

一种适用于波浪能发电系统的三端口DC/DC变换器

针对波浪能发电特点,提出了一种新型三端口DC/DC变换器。该变换器是在两端口全桥变换器的基础上,增加了1个变压器副边绕组和2个前级变换器,具有输入电压变化范围宽、输入输出电压变比大、安全性能高等优点。3个端口互相隔离,通过占空比控制,能够使各工作状态下输出电压保持稳定。分析了该变换器的工作原理和开关模态,给出了元件参数选择依据,并通过Saber仿真验证了理论分析的正确性。     

用差动变压器输出的电容传感器特性分析和试验

本文着重介绍了动压气浮自由转子陀螺仪使用的电容传感器的工作特性及其试验报告。为了改进差动式变压器绕组电感的稳定性,采用了环状铁氧体铁心。本文采用解回路方程的办法导出了该电容传感器的输出关系。在推导过程中考虑了差动式变压器绕组的分布电容,发现谐振点的频率f=1/2π L(C 2C_0)~(1/2)(其中C为分布电容),但工作点的频率必须远离输出特性曲线的峰值点。     

火箭-双燃烧室冲压组合循环发动机概念研究

临近空间高超声速飞行器近年来获得了广泛关注,本文提出一种以基于火箭发动机和双燃烧室冲压发动机的多模态火箭-双燃烧室冲压组合循环发动机作为飞行器的动力系统,并进行了性能分析研究。该飞行器在海拔10 km左右高度以0.8马赫的速度投放,在重力和发动机推力的联合作用下,能够在海拔5～8 km处加速到2马赫;然后加速爬升进入临近空间,发动机工作在引射亚燃或者双燃烧室亚燃模态下。可以根据实际选择高推重比、较低推进剂比冲效率的引射亚燃模态,或是较低推重比、高推进剂比冲效率的双燃烧室亚燃模态。最终飞行器加速到6马赫(26 km),进入双燃室超燃模态。针对空中发射模式和地面发射模式进行了轨道优化,仿真结果表明:在加速爬升到6马赫(26 km)的过程中,空中发射模式相比较地面发射模式可以节省37%的推进剂;空中发射模式存在一个负的最优初始飞行角度使得剩余质量与初始质量的比值达到最大。     

新型二十四脉波整流器的谐波问题

针对基于圆形变压器的新型二十四脉波整流器的谐波问题进行了研究。首先,分析了三/十二相圆形变压器应用于二十四脉波整流的原理;然后,在磁动势平衡原理的基础上,对电网侧电流的谐波成分进行了理论和实验研究。实验结果表明:该新型整流器不仅能够提高输出直流电压的品质,还能有效地抑制输入侧的低次电流谐波。     

TBD620柴油机低负荷性能研究

以舰用高速大功率柴油机低负荷问题为研究对象,采用试验和理论分析以及计算相结合的方法,对TBD620柴油机进行缸内示功图实机测试和放热规律计算。结果表明,采用主辅双进气道系统是解决舰用大功率柴油机低负荷性能的一种行之有效的方法。     

舰艇新型平衡变压器及其应用

针对舰船电力系统带单相负载运行引起的三相不平衡问题,首先设计了一种适用于舰艇电力系统的新型平衡变压器,给出了变压器的基本结构,并推导出其数学模型,分别建立了电磁关系和原副边电流关系,有限元仿真证明了所设计的平衡变压器能够实现两相对称系统到三相对称系统的转换,验证了理论推导的正确性;然后,提出了一种基于新型平衡变压器的舰船单相负载供电方式,开展了MATLAB仿真,结果表明:应用平衡变压器后电网电流不平衡度更低,负序特性更好;最后,研制了1 kW实验样机,并进行了性能测试,实验结果与理论分析、仿真结果是一致的。