检索结果-内蒙古大学图书馆

电源学报 2025年第2期 171-178页

作者：黄珺杨快荣何许国霍鹏冲河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院)

针对单相矩阵式无线电能传输MC-WPT(matrix converter based wireless power transfer)系统网侧电流谐波含量大的问题，提出1种谐波抑制调制策略，可有效降低网侧电流低次谐波含量及总谐波失真度THD(total harmonic distortion)。分析... 详细信息

针对单相矩阵式无线电能传输MC-WPT(matrix converter based wireless power transfer)系统网侧电流谐波含量大的问题，提出1种谐波抑制调制策略，可有效降低网侧电流低次谐波含量及总谐波失真度THD(total harmonic distortion)。分析谐振槽电压电流特性，基于参数归一化方法得到2个基波分量的等效电路，进而推导出MC-WPT的数学模型。在此基础上，以消除低次谐波含量为目标，应用计算法得到接收侧H桥的优化调制波，使网侧电流低频成分仅有工频分量，从而降低网侧电流THD。最后搭建实验平台，验证所提谐波抑制调制策略的可行性与有效性。

关键词：无线电能传输矩阵变换器总谐波失真谐波抑制调制策略网侧电流

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基于触觉传感的机械臂避障路径规划

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中国测试 2025年第04期51卷 9-17页

作者：孟凯郑文栋翁玲姜胜旺刘华平河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津理工大学电气工程及其自动化学院清华大学计算机科学与技术系

为使机械臂能够利用触觉感知识别复杂环境中的障碍物，并规划出安全可靠的避障路径，文章提出一种新型柔性触觉传感器，并采用人工势场法与模拟退火算法结合进行避障路径规划。所提出的柔性触觉传感器利用电阻抗层析成像技术进行触觉感... 详细信息

为使机械臂能够利用触觉感知识别复杂环境中的障碍物，并规划出安全可靠的避障路径，文章提出一种新型柔性触觉传感器，并采用人工势场法与模拟退火算法结合进行避障路径规划。所提出的柔性触觉传感器利用电阻抗层析成像技术进行触觉感知，能够建立障碍物的三维模型，为机械臂的避障导航提供关键信息。所提出的避障算法根据检测到的障碍物利用人工势场法规划路径并利用模拟退火算法逃离局部最小值点。在UR5机械臂平台上进行的实验验证所提出的触觉传感器的有效性及避障策略的可行性。该方法能够准确检测机械臂周围的障碍物，并根据环境实时调整避让路径，为机械臂在复杂环境中安全高效工作提供关键技术支撑。

关键词：电阻抗成像路径规划人机交互机器人控制人工势场法

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一种Buck变换器输出电容故障在线预测方法

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太阳能学报 2020年第1期41卷 333-341页

作者：唐圣学董沙沙姚芳省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130

提出一种基于特征参数退化的Buck变换器输出电容故障在线预测方法。首先,分析输出电容的失效机理,选取反映电容退化规律的等效串联电阻(ESR)RESR和电容值(C)为退化特征参数。然后,根据Buck连续导通模式,提出一种新的利用输出电压纹波分... 详细信息

提出一种基于特征参数退化的Buck变换器输出电容故障在线预测方法。首先,分析输出电容的失效机理,选取反映电容退化规律的等效串联电阻(ESR)RESR和电容值(C)为退化特征参数。然后,根据Buck连续导通模式,提出一种新的利用输出电压纹波分量计算特征参数ESR值RESR和C的在线提取方法,该方法可高效无电流传感器实现ESR值RESR和电容C在线监测。最后,利用特征参数ESR值RESR和C的时间序列,采用最小二乘支持向量机、BP神经网络和灰色模型实现Buck变换器输出电容故障值预测。仿真实例及试验验证该方法的有效性和准确性。

关键词：等效串联电阻电容值在线系统输出电容 Buck变换器

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DC-link电容器在线状态监测方法综述

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电力自动化设备 2019年第11期39卷 188-197页

作者：姚芳王槟唐圣学黄凯李志刚河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

直流支撑(DC-link)电容器是电力电子变换器的关键器件之一,它的可靠性会影响整个系统的可靠性。状态监测是估计电容器健康状态的一种有效手段,综合分析了电容器的健康状态参数和性能状态参数,针对近年来电容器的在线状态监测研究进行分... 详细信息

直流支撑(DC-link)电容器是电力电子变换器的关键器件之一,它的可靠性会影响整个系统的可靠性。状态监测是估计电容器健康状态的一种有效手段,综合分析了电容器的健康状态参数和性能状态参数,针对近年来电容器的在线状态监测研究进行分类,将其分为了传感器法、注入法、电路模型法和智能监测法;介绍每种方法的原理和手段,对比分析各种方法的优缺点,其次,针对研究成果的监测对象和监测参数进行数据统计分析;最后提出电容器状态监测的后续研究方向。

关键词：直流支撑电容器电容值状态监测 ESR 参数辨识

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基于瞬态电流角度的维也纳整流器单管开路故障的在线辨识

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高电压技术 2021年第1期47卷 111-117页

作者：姚芳王刘浏唐圣学王晓鹏李志刚省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130

为提高维也纳整流器单管开路故障的辨识速度,通过分析单管开路故障后的电流故障特征,在不增加额外硬件电路的条件下,提出了一种基于瞬态电流角度的单管开路故障辨识方法。此方法利用输入电流的角度信息与非故障相电流瞬时值进行故障相... 详细信息

为提高维也纳整流器单管开路故障的辨识速度,通过分析单管开路故障后的电流故障特征,在不增加额外硬件电路的条件下,提出了一种基于瞬态电流角度的单管开路故障辨识方法。此方法利用输入电流的角度信息与非故障相电流瞬时值进行故障相定位和故障开关管定位,实现了维也纳整流器单管开路故障的在线辨识,具有良好的抗负载波动能力,并将故障开关管定位时间缩短至与故障相定位时间一致,能够在10%~70%工频周期内在线辨识维也纳整流器单管开路故障,对整流器的安全运行和后续维修提供了保障。

关键词：维也纳整流器单管开路故障电流角度电流瞬时值在线辨识

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基于励磁绕组高频信号注入的混合励磁开关磁链永磁电机位置估计

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电工技术学报 2021年第20期36卷 4297-4307页

作者：刘旭牛大强曹阳周齐省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

传统的零速或低速位置估计方法是将高频信号注入到永磁同步电机(PMSMs)的电枢绕组中,但该方法应用于具有低凸极比的混合励磁开关磁链永磁(HESFPM)电机时,位置检测精度较低。因此,该文提出将高频脉冲信号注入励磁绕组的转子位置估计方法... 详细信息

传统的零速或低速位置估计方法是将高频信号注入到永磁同步电机(PMSMs)的电枢绕组中,但该方法应用于具有低凸极比的混合励磁开关磁链永磁(HESFPM)电机时,位置检测精度较低。因此,该文提出将高频脉冲信号注入励磁绕组的转子位置估计方法。由于HESFPM电机中励磁绕组产生的磁链在d轴上,因此,励磁绕组中注入的高频脉冲信号可以在d轴上感应出高频电流信号。通过检测q轴高频电流信号,即当q轴高频电流信号为零时,判断转子的实际位置。为了验证所提出的位置估计方法,在一台HESFPM实验样机上进行实验验证。结果表明,所提出的HESFPM电机位置估计方法在稳态与动态响应方面均具有较高的精度。

关键词：混合励磁开关磁链永磁电机位置估计无传感器控制高频信号注入

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IGBT模块键合损伤机理、演化规律及状态监测

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仪器仪表学报 2019年第4期40卷 88-99页

作者：姚芳马静唐圣学丁祥宽河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

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... 详细信息

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。

关键词： IGBT模块键合损伤密勒平台高度键合电阻状态监测

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三电平逆变器IGBT器件接线故障在线诊断方法研究

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仪器仪表学报 2020年第11期41卷 19-30页

作者：唐圣学王维威马强陈丽姚芳河北工业大学电气工程学院省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

接线故障容易引起逆变器接线端发热损坏,进而造成逆变系统无法正常运行。首先分析了IGBT功率器件接线故障阻值特点,然后针对三相三电平NPC逆变器IGBT器件接线故障,根据主电路拓扑结构对接线故障进行了分类;进而在电流α-β相平面上分析... 详细信息

接线故障容易引起逆变器接线端发热损坏,进而造成逆变系统无法正常运行。首先分析了IGBT功率器件接线故障阻值特点,然后针对三相三电平NPC逆变器IGBT器件接线故障,根据主电路拓扑结构对接线故障进行了分类;进而在电流α-β相平面上分析了每类IGBT器件接线故障的时域特征分布特性,并证实了接线故障的时域可分性。然后,利用ReliefF算法优选时域特征,获取最优特征矢量,进而提出了基于时域特征的接线故障的PSO-ELM诊断方法。最后,完成了仿真与样机实验。实验结果表明:所提方法不仅能诊断单故障,还能诊断双故障,准确率可达96.187 5%,且可以在线实现。

关键词：三电平逆变器接线故障平均电流矢量时域电流特征

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模块化多电平换流阀IGBT器件功率损耗计算与结温探测

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电工技术学报 2019年第8期34卷 1636-1646页

作者：王希平李志刚姚芳省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130

半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重... 详细信息

半桥子模块是柔性直流输电系统中模块化多电平换流阀(MMC)的核心单元,根据运行工况参数计算半桥子模块器件的功率损耗是进行绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块结温探测的关键,准确的结温波动信息对MMC换流阀系统的可靠性研究和安全运行尤为重要。与一般的两电平逆变器不同,MMC系统中桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性。该文提出了一种基于电热耦合模型的半桥子模块中IGBT器件功率损耗与瞬态结温计算的数学解析方法。首先研究半桥子模块中各导通器件电流复现方法,建立基于开关周期的平均功率损耗计算模型,基于瞬态热阻抗建立半桥子模块中IGBT器件的热网络模型;然后通过一个2MW的柔性直流输电系统算例,计算子模块中上下管开关器件的功率损耗和瞬态结温变化,计算速度是时域仿真模型的1 000倍;最后通过有限元模型验证了文中所提电热耦合模型的有效性。

关键词：模块化多电平换流阀半桥子模块功率损耗结温探测电热耦合模型

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考虑互感的多齿开关磁链永磁记忆电机的精确磁路模型

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电工技术学报 2022年第10期37卷 2435-2445页

作者：沈月芬刘旭省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学电气工程学院) 天津300130 河北工业大学电气工程学院河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

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... 详细信息

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%。

关键词：多齿开关磁链永磁记忆电机等效磁路互感

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