检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 21-27页

作者：闫荣格安康杨庆新赵文月河北工业大学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 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

为了准确描述电感梯度随增强型电磁推进器尺寸、实际工况下动态电流趋肤深度和温度变化的情况,建立基于动态电流趋肤深度的轨道几何模型,得到了综合考虑装备尺寸和电流的速度趋肤效应的电感梯度解析计算方法.通过多次推进实验对电枢速... 详细信息

为了准确描述电感梯度随增强型电磁推进器尺寸、实际工况下动态电流趋肤深度和温度变化的情况,建立基于动态电流趋肤深度的轨道几何模型,得到了综合考虑装备尺寸和电流的速度趋肤效应的电感梯度解析计算方法.通过多次推进实验对电枢速度进行测试,结果表明:解析计算的电枢速度与实际测试情况相比误差较小,从而验证了该方法的正确性,这不仅可以揭示电感梯度随电流趋肤深度的变化规律,而且能够为预测增强型电磁推进器的电枢速度提供理论指导.

关键词：增强型电磁推进器动态电流趋肤深度电感梯度解析法温度变化

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锂离子电池电化学-热-应力三维耦合建模及应力分布研究

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电工技术学报 2025年第4期40卷 1307-1322页

作者：刘素贞陈永博张闯徐志成金亮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) 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) 天津300130

锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工... 详细信息

锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工作过程中内部应力分布及演化的方法,以揭示应力对其寿命的影响,进一步提高设计和优化的效率。该文首先研究锂离子电池电化学、热、力的多物理场耦合机制,建立锂离子电池电化学-热-应力三维耦合模型;其次搭建锂离子电池充放电实验平台并测试不同倍率下电池的表面温度和表面压力,验证了所建模型的有效性;最后通过验证后的模型分析了电池在不同倍率恒流充电过程中内部应力分布及演化规律。该模型可以有效获取锂离子电池在运行过程中的应力分布情况,有助于电池失效机理研究,为电池的优化设计和应用提供参考。

关键词：锂离子电池三维耦合模型扩散诱导应力热应力应力分布

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基于能量模型与电磁场数值法的高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型

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中国电机工程学报 2025年第5期45卷 2027-2038,I0035页

作者：姬俊安赵志刚张时陈天缘贾慧杰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) 天津市北辰区300401 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市红桥区300131

准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首... 详细信息

准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首先基于能量模型建模理论与软磁材料磁化机理,推导并建立能量模型参数与磁通密度之间的函数解析关系,实现不同磁化强度下软磁材料静态磁滞特性高效、准确地模拟;其次,将能量模型与Maxwell方程进行耦合,考虑高频方波电压激励下材料静态磁滞特性对带材内部涡流分布的影响,进而求解带材内部的磁通密度分布;最后,依据损耗统计理论,建立高频方波电压激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型,并通过实验验证该文所建预测模型的有效性。

关键词：纳米晶涡流能量模型数值方法

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基于模糊GO-FLOW法的并网型微电网可靠性评估

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太阳能学报 2025年第1期46卷 429-437页

作者：岳大为姜毅杨明哲李练兵商悦阳张帅龙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300130 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) 天津300130 河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130

由于传统GO-FLOW法存在定常故障率和维修率的局限性,将一种新的可靠性评估算法—模糊GO-FLOW法引入并网型微电网可靠性评估中。首先,基于梯形模糊数,对GO-FLOW法进行改进;随后,根据并网型微电网系统结构,设计新型操作符并建立微电网系... 详细信息

由于传统GO-FLOW法存在定常故障率和维修率的局限性,将一种新的可靠性评估算法—模糊GO-FLOW法引入并网型微电网可靠性评估中。首先,基于梯形模糊数,对GO-FLOW法进行改进;随后,根据并网型微电网系统结构,设计新型操作符并建立微电网系统的模糊GO-FLOW图,同时对操作符的模糊成功概率进行计算;最后,基于改进的IEEE RBTS BUS6 F4馈线系统,对比分析模糊GO-FLOW法、模糊化前GO-FLOW法和序贯蒙特卡洛模拟法。结果表明,在并网型微电网可靠性评估中,模糊GO-FLOW法具有较高的运算效率和计算精度。

关键词：可靠性分析微电网光伏发电 GO-FLOW法梯形模糊数

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电动汽车无线充电系统PBC-NDO复合控制器设计与参数优化

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电测与仪表 2025年第1期62卷 199-207页

作者：闫荣格闫春娇杨庆新张献河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130 河北工业大学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

针对电动汽车无线充电系统在变电压间歇快速充电过程中由原副边线圈偏移和负载波动引起充电电压不稳定的问题,以及控制器参数大多依靠经验值和试凑法选取的问题,提出一种基于粒子群优化算法的无源控制器(passivity based controller,PBC... 详细信息

针对电动汽车无线充电系统在变电压间歇快速充电过程中由原副边线圈偏移和负载波动引起充电电压不稳定的问题,以及控制器参数大多依靠经验值和试凑法选取的问题,提出一种基于粒子群优化算法的无源控制器(passivity based controller,PBC)与非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)相结合的复合控制策略。针对无线电能传输(wireless power transfer,WPT)系统副边DC-DC变换器设计考虑干扰补偿的无源控制器,通过引入非线性干扰观测器对干扰量进行估计,将干扰估计值与无源控制器结合,设计适合电动汽车变电压间歇无线充电系统的PBC-NDO复合控制器,采用粒子群多目标优化算法对复合控制器进行参数寻优,进一步提高控制器的抗干扰性能以及动态响应性能,通过仿真和实验验证该策略的有效性。实验结果表明:复合控制器具有强抗干扰性和动态响应性,充电阶段最大稳态误差偏移率为2%,动态响应时间控制在0.6 ms内。

关键词：变电压间歇充电无线电能传输无源控制器非线性干扰观测器参数优化

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基于动态摩擦因数反演的直线推进电磁能装备的运动特性

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1685-1694页

作者：赵文月闫荣格杨庆新王学谦赵浩凯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) 天津300401 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300401 天津理工大学天津市新能源电力变换传输与智能控制重点实验室天津300387

枢轨间的动态摩擦力是影响轨道式直线推进电磁能装备运动特性的重要因素之一。但在极端电磁热力冲击工作条件下,摩擦因数的实时原位测量极具挑战,因此目前研究中枢轨间的摩擦因数大多采用定常值。为了提高数值模型的计算精度,该文提出... 详细信息

枢轨间的动态摩擦力是影响轨道式直线推进电磁能装备运动特性的重要因素之一。但在极端电磁热力冲击工作条件下,摩擦因数的实时原位测量极具挑战,因此目前研究中枢轨间的摩擦因数大多采用定常值。为了提高数值模型的计算精度,该文提出基于动态摩擦因数反演的直线推进电磁能装备运动特性研究方法。首先,根据电磁推进实验可观测数据与电枢动力学正演模型,建立基于改进动态粒子群优化算法(DPSO)的枢轨间摩擦因数与轨道电感梯度的反演模型,得到其时空特性。然后,在此基础上建立枢轨瞬态电磁热力耦合有限元模型,分析动态摩擦因数对装备运动特性的影响。最后,通过实验验证该文考虑动态摩擦因数的方法可大大提高有限元模型的计算精度,为进一步对电磁能装备可靠性预测和结构优化设计提供理论参考,并为极端工况下材料特性实时原位测量提供新的解决思路。

关键词：直线推进电磁能装备动态摩擦因数参数反演动态粒子群优化算法运动特性

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基于改进虚拟振荡器和滑模控制的光储微电网控制策略

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可再生能源 2025年第1期43卷 76-82页

作者：李占凯李明哲张福民赵坚檀世豪邴绍洋河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300401

针对下垂控制模式下的光储微电网动态响应性能较差、受外界扰动时超调量较大的问题。文章提出了一种基于改进虚拟振荡器控制和滑模控制的光储微电网控制策略。光储微电网中光伏系统采用两级式结构,前级DC-DC变换器采用滑模控制,以增强... 详细信息

针对下垂控制模式下的光储微电网动态响应性能较差、受外界扰动时超调量较大的问题。文章提出了一种基于改进虚拟振荡器控制和滑模控制的光储微电网控制策略。光储微电网中光伏系统采用两级式结构,前级DC-DC变换器采用滑模控制,以增强微电网对外部干扰的鲁棒性;后级逆变器采用引入最大功率点追踪算法的虚拟振荡器控制,使光伏电池实现最大功率点追踪控制,提高了微电网的动态响应速度。储能系统逆变器采用虚拟惯性的虚拟振荡器控制,将惯量及阻尼特性引入虚拟振荡器控制中,为光储微电网提供可靠的功率和频率支撑。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建了光储微电网的仿真模型,与传统下垂控制策略的仿真结果进行对比,验证了本文所提控制策略的可行性及有效性。

关键词：虚拟振荡器控制滑模控制光储微电网频率支撑

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电力变压器油中溶解气体异常数据识别与含量预测研究

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电网技术 2025年第2期49卷 844-853,I0116页

作者：杜江范志远范仲华王庆凯李佩贤河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津市北辰区300401 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) 天津市北辰区300401 国网山东夏津县供电公司山东省德州市253200

采用神经网络模型对油中溶解气体含量进行预测是目前评估电力变压器运行状态的重要方法,数据质量是影响神经网络模型预测精度的关键因素,然而,由于变压器复杂的运行环境,使得采集到的气体数据中不可避免地存在多种类型的异常数据,进而... 详细信息

采用神经网络模型对油中溶解气体含量进行预测是目前评估电力变压器运行状态的重要方法,数据质量是影响神经网络模型预测精度的关键因素,然而,由于变压器复杂的运行环境,使得采集到的气体数据中不可避免地存在多种类型的异常数据,进而造成数据质量下降,严重影响模型的预测精度。此外,神经网络模型的参数是否匹配也是影响其预测性能的重要因素,然而,传统依据人工经验选择参数存在主观性、低效性和不可扩展性等缺点,也在一定程度上影响了模型的预测性能。为解决上述问题,该文通过对最近邻集成隔离法(isolation using nearest neighbor ensemble,iNNE)进行修正,提出了修正最近邻集成隔离法(modified isolation using nearest neighbor ensemble,MiNNE),利用MiNNE综合考虑局部度量与全局度量的特性实现气体异常数据的准确识别,有效提升数据质量。同时,对鹈鹕优化算法进行改进,提出了改进鹈鹕优化算法(improved pelican optimization algorithm,IPOA),并利用IPOA对影响神经网络模型预测精度的关键参数进行优化,有效克服了传统依据经验选参而导致模型预测精度低与传统POA易陷入局部最优的问题,提高了模型的预测性能。采用电力变压器实际运行数据对所提模型进行验证,结果表明,相较于其他模型,所提模型在7种特征气体预测中均取得了最佳的预测效果,充分证明了所提模型的优越性。

关键词：电力变压器油中溶解气体异常数据识别气体含量预测

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电力变压器剩磁测量与退磁系统设计

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仪表技术与传感器 2025年第3期 65-71页

作者：王朝祚汪友华刘成成武仕朴任于展河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北省电磁场与电器可靠性重点实验室

为准确测量电力变压器铁心剩磁并进行退磁,设计了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的变压器铁心剩磁测量与退磁系统。该系统的剩磁测量部分基于暂态电流法,利用D/A转换器和功率放大器对变压器绕组施加正反向直流电压激励,通过A/D转换器... 详细信息

为准确测量电力变压器铁心剩磁并进行退磁,设计了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的变压器铁心剩磁测量与退磁系统。该系统的剩磁测量部分基于暂态电流法,利用D/A转换器和功率放大器对变压器绕组施加正反向直流电压激励,通过A/D转换器采集回路中的暂态电流,利用剩磁和暂态电流所对应电荷量的关系实现剩磁的间接计算。利用DSP进行数据处理、暂态电流波形拟合、电荷量计算和剩磁计算。根据测量结果,基于直流退磁法进行退磁。实验结果表明:该系统能准确测量剩磁并进行退磁,测量相对误差控制在5%以内,退磁后的剩磁控制在0.1 T以内。

关键词：变压器数字信号处理器剩磁测量退磁暂态电流电荷量

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大容量中频变压器磁热性能仿真分析及屏蔽结构改进

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浙江电力 2025年第1期44卷 105-115页

作者：田凤奇杜振斌王建民石建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) 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) 天津300130 河北省输变电装备电磁与结构性能重点实验室河北保定071056

大容量MFT(中频变压器)具有体积小、重量轻和功率密度大等优点,但磁热问题较为突出。为保证此类变压器运行的可靠性,以一台百兆瓦级400Hz的MFT为研究对象,对其进行了磁热性能仿真分析。首先对绕组电导率进行修正,并利用有限元软件对中... 详细信息

大容量MFT(中频变压器)具有体积小、重量轻和功率密度大等优点,但磁热问题较为突出。为保证此类变压器运行的可靠性,以一台百兆瓦级400Hz的MFT为研究对象,对其进行了磁热性能仿真分析。首先对绕组电导率进行修正,并利用有限元软件对中频变压器的磁场分布、损耗密度及温度场进行计算与分析,根据磁热分布结果,发现结构件受绕组端部漏磁的影响,杂散损耗过大,容易引发局部过热。然后,为了降低结构件损耗并防止局部过热,对器身端部的肢板式磁屏蔽结构进行改进,并分析了屏蔽结构尺寸对结构件磁热性能的影响。最后,对比分析改进前后的仿真结果发现,改进后的结构件的损耗密度和温升都得到了明显改善,其磁热性能满足产品设计要求。

关键词：中频变压器漏磁场高频损耗局部过热结构改进

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