检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2017年第4期32卷 123-132页

作者：丁有爽肖曦电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

针对太阳能帆板驱动系统中,由于步进电机的步进运动与帆板自身的柔性相互耦合而产生的谐振问题,提出使用永磁同步电机(PMSM)直接驱动柔性负载的方法。根据Lagrange原理,得到柔性负载动力学模型,并与PMSM数学模型结合,得到PMSM驱动柔性... 详细信息

针对太阳能帆板驱动系统中,由于步进电机的步进运动与帆板自身的柔性相互耦合而产生的谐振问题,提出使用永磁同步电机(PMSM)直接驱动柔性负载的方法。根据Lagrange原理,得到柔性负载动力学模型,并与PMSM数学模型结合,得到PMSM驱动柔性负载系统的数学模型。采用双闭环矢量控制策略对PMSM驱动柔性负载系统进行控制,得到此时电流环及转速环开环传递函数。通过与传统PMSM驱动刚性负载系统对比,分析负载柔性对电流环和转速环控制特性的影响。在此基础上,分别使用极点配置方法和传统PI调节器参数确定方法,对控制器中PI调节器参数进行了整定。仿真和实验结果验证了上述分析及参数整定方法的有效性。

关键词：永磁同步电机柔性负载控制器设计极点配置

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双级矩阵变换器网侧功率因数的控制方法

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电工技术学报 2010年第10期25卷 108-114页

作者：陆晓楠孙凯李刚黄立培清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

与传统PWM变频器相比,双级矩阵式变换器具有输入功率因数可控、能量双向流动、无需大容量直流环节储能电容等优点。为了减小双级矩阵变换器对电网的不利影响,在对其进行控制的过程中,通常需要保证网侧功率因数为1。本文以双级矩阵变换... 详细信息

与传统PWM变频器相比,双级矩阵式变换器具有输入功率因数可控、能量双向流动、无需大容量直流环节储能电容等优点。为了减小双级矩阵变换器对电网的不利影响,在对其进行控制的过程中,通常需要保证网侧功率因数为1。本文以双级矩阵变换器为研究对象,首先对其拓扑结构以及整流级和逆变级的控制策略进行了分析。在此基础上,研究了变换器前端功率因数角的调节范围。而后,考虑到输入滤波器的影响,推导得出了实际的网侧功率因数角和滤波器之后的功率因数角之间的关系。根据上述关系建立了实用的网侧功率因数调节方法,实现了单位功率因数。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

关键词：双级矩阵变换器控制策略功率因数

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微电网系统中基于双二阶滤波器的主动阻尼方法

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电工技术学报 2013年第3期28卷 261-268页

作者：陆晓楠孙凯黄立培清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

微电网系统中的电力电子接口变换器通常呈并联结构,且通过LCL滤波器连接到公共母线。LCL滤波器自身具有谐振问题,特别是在并联逆变器系统中,频域分析结果中存在额外的正向谐振尖峰和反向谐振尖峰。本文在分析微电网中带有LCL滤波器的并... 详细信息

微电网系统中的电力电子接口变换器通常呈并联结构,且通过LCL滤波器连接到公共母线。LCL滤波器自身具有谐振问题,特别是在并联逆变器系统中,频域分析结果中存在额外的正向谐振尖峰和反向谐振尖峰。本文在分析微电网中带有LCL滤波器的并联逆变器系统谐振特性的基础上,采用基于双二阶滤波器的主动阻尼方法,在不引入额外的传感器和控制闭环的情况下,对并联系统中多对不稳定极点同时进行调整。该方法通过在控制系统中添加两对零极点,改变根轨迹的走向,使得多对不稳定极点均移动到z平面单位圆之内,因此系统稳定性得以保证。基于dSPACE1103搭建的实时仿真模型表明了理论分析结果。

关键词：双二阶滤波器主动阻尼 LCL滤波器微电网

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综合考虑材料热各向异性与多种传热方式的磁性元件热阻网络精准模型

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1806-1817页

作者：郭轩肖云昊李驰郑泽东电力系统及大型发电设备安全控制与仿真国家重点实验室(清华大学) 北京100084

磁性元件正在向高频化、小型化、高功率密度的方向发展,随着功率密度的提高,散热已成为影响器件可靠运行的关键因素,因此对磁性元件的热分析提出更高的要求。传统的热分析模型存在运算时间长、传热方式单一等问题,该文引入已有研究中提... 详细信息

磁性元件正在向高频化、小型化、高功率密度的方向发展,随着功率密度的提高,散热已成为影响器件可靠运行的关键因素,因此对磁性元件的热分析提出更高的要求。传统的热分析模型存在运算时间长、传热方式单一等问题,该文引入已有研究中提出的三轴九热阻网络模型,在此基础上添加热对流与热辐射两种传热方式,综合考虑材料热各向异性与热传导、热对流、热辐射。并通过精细划分元件温度计算子区域、实际器件损耗场分析、热电耦合迭代提高模型的计算精度,提出一种更加完善的三轴十五热阻网络模型,基于该模型对实际磁性器件建模,验证了该模型的准确性,并于最后提出一种通用的针对EE、EI、UU等典型磁心构成的磁性元件的热阻网络建模方法。

关键词：磁性元件材料热各向异性多种传热方式实际损耗分布集总参数热阻网络

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考虑中频变压器非理想几何结构的通用漏感解析模型

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电力自动化设备 2024年第2期44卷 211-217页

作者：郭轩郑泽东李驰清华大学电力系统及大型发电设备安全控制与仿真国家重点实验室北京100084

中频变压器非理想几何结构引起的畸变磁场对漏感解析计算精度有较大影响,进而影响变压器设计及变换器运行特性和效率特性。首先针对副边绕组为非理想几何结构的漏感解析计算问题,基于叠加定理和洛氏高度等效方法,将传统只考虑纵向漏磁... 详细信息

中频变压器非理想几何结构引起的畸变磁场对漏感解析计算精度有较大影响,进而影响变压器设计及变换器运行特性和效率特性。首先针对副边绕组为非理想几何结构的漏感解析计算问题,基于叠加定理和洛氏高度等效方法,将传统只考虑纵向漏磁场的一维模型,改进为综合考虑纵向和横向漏磁场的二维模型,显著提升计算精度,并依据此模型提出一种通用漏感优化方法。进一步,针对原副边均为非理想几何结构情况,引入洛氏叠加区域,将原副边非正交且耦合的横向漏磁场能量考虑在内,提出一种计及中频变压器非理想几何因素的通用解析模型,计算误差在7.5%以下。仿真和实验验证了模型的准确性和通用性。

关键词：中频变压器非理想几何结构漏感解析模型

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喷气式Z箍缩等离子体辐射软X射线能谱的研究

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物理学报 2006年第3期55卷 1289-1294页

作者：邹晓兵王新新张贵新韩旻罗承沐清华大学电机工程系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

研制了一台五通道ROSS-FILTER-PIN软X射线能谱仪,能谱范围为0·28—1·56keV.它由5个连续能段组成,每个能段的起止边由罗斯滤片对(ROSS-FILTERS)的L或K吸收边确定.罗斯滤片对的厚度通过优化计算得到,为了使每个通道的灵敏区外响... 详细信息

研制了一台五通道ROSS-FILTER-PIN软X射线能谱仪,能谱范围为0·28—1·56keV.它由5个连续能段组成,每个能段的起止边由罗斯滤片对(ROSS-FILTERS)的L或K吸收边确定.罗斯滤片对的厚度通过优化计算得到,为了使每个通道的灵敏区外响应(即所测能段外响应)与通道总响应之比最小,在滤片对的第二滤片上镀上了一定厚度的第一滤片材料;为了缩减滤片表面积以增强低能滤片的抗冲击能力及方便滤片加工,能谱仪采用了小探测面积的PIN探测器(1mm2).借助此能谱仪,测量得到了喷气式Z箍缩(Z-pinch)等离子体辐射软X射线能谱的分布,并研究了软X射线产额随箍缩状况的变化趋势.

关键词： Z箍缩等离子体罗斯滤片软X射线能谱

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基于离散状态事件驱动的电力电子瞬态过程仿真方法

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电工技术学报 2017年第13期32卷 41-50页

作者：檀添赵争鸣李帛洋凌亚涛陈凯楠清华大学电机系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法对于... 详细信息

为分析计算电力电子系统的电磁瞬态过程,需采用非理想开关器件模型,并计及电路中的杂散参数和控制回路中的时间延迟等,此时描述电力电子系统的数学模型呈现出高阶非线性特性,且往往具有较强的刚性。采用常规微分方程的数值解算方法对于这种非线性的电力电子系统瞬态过程进行仿真求解,存在仿真时间超长和数值稳定性很差的问题。为解决这一问题,基于离散状态事件驱动(DSED)思想提出一类电力电子瞬态过程数值仿真方法,摒弃对时间离散的常规数值解算,而直接以状态量的变化值作为仿真计算依据。理论推证和仿真解算比较结果表明:该方法能有效缩短解算时间,同时解决了常微分方程组的刚性问题,使得解算具有很好的数值稳定性。

关键词：电力电子瞬态分析离散状态事件驱动仿真计算

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电力电子系统中的功率脉冲时序组合与逻辑组合

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电工技术学报 2017年第13期32卷 31-40页

作者：陈凯楠赵争鸣袁立强清华大学电机系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

从电力电子系统的底层脉冲组合理论出发,对功率脉冲时序组合与逻辑组合的概念、方法和实现进行总结提炼分析。针对功率脉冲纯时序组合的局限性,提出功率脉冲及功率脉冲序列的逻辑组合方法,并对其组合思路和应用场景进行分析归纳。由于... 详细信息

从电力电子系统的底层脉冲组合理论出发,对功率脉冲时序组合与逻辑组合的概念、方法和实现进行总结提炼分析。针对功率脉冲纯时序组合的局限性,提出功率脉冲及功率脉冲序列的逻辑组合方法,并对其组合思路和应用场景进行分析归纳。由于基于不同脉冲逻辑组合思路的两种典型应用,即多电平技术和倍频策略,均可以有效提高系统变换性能,以电力电子功率放大器为分析对象,对二者的谐波特性和适用性进行对比分析,以此作为上述理论的一个分析应用实例。通过电力电子系统中脉冲组合方法论的研究,有助于从更为底层的角度对相关技术进行系统认识,从而延伸拓展出新的脉冲组合与实现方式,推动电力电子技术的发展。

关键词：脉冲时序组合脉冲逻辑组合倍频策略谐波分析

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电力电子系统电磁干扰数值建模分析

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电工技术学报 2021年第11期36卷 2383-2393,2423页

作者：贾圣钰赵争鸣施博辰朱义诚电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

随着半导体器件功率等级提高、开关速度加快,开关过程引起的电磁干扰(EMI)问题也日渐突出。与传统的EMI问题不同,电力电子系统的EMI问题由功率半导体器件的开关瞬态过程引起,其本质上是一个能量瞬变问题而非信号传输问题,变换形式为脉... 详细信息

随着半导体器件功率等级提高、开关速度加快,开关过程引起的电磁干扰(EMI)问题也日渐突出。与传统的EMI问题不同,电力电子系统的EMI问题由功率半导体器件的开关瞬态过程引起,其本质上是一个能量瞬变问题而非信号传输问题,变换形式为脉冲型而非连续型波形,传输载体和路径本质上是空间电磁场而非仅是电路电压电流。这三个特点决定了传统上从信号传播、正弦周期量变换和集总参数等效电路的角度研究EMI的方法难以揭示电力电子系统EMI问题的本质特点和规律。为此,该文从能量脉冲和电磁场瞬变过程的角度,对电磁场和载流子场耦合作用下的电力电子系统中的电磁脉冲进行建模分析。建立了面向电力电子系统EMI机理研究的三维电磁场数值模型,解算了微纳秒级开关瞬态过程中功率器件内部和空间中电磁场的分布及变化情况,并从数值计算和原理分析角度验证了所建三维电磁场数值模型的正确性。该文为电力电子系统EMI机理研究提供了有效的数值分析基础。

关键词：电磁干扰开关过程电磁脉冲三维建模

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功率开关器件多时间尺度瞬态模型(Ⅰ)——开关特性与瞬态建模

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电工技术学报 2017年第12期32卷 16-24页

作者：施博辰赵争鸣蒋烨朱义诚清华大学电机系电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室北京100084

开关模式是电力电子系统实施电磁能量变换的基本模式,功率半导体器件的开关特性则成为这种能量变换的关键属性。从开关特性的角度出发,基于对器件开关特性和对电力电子系统多时间尺度特性的认识,提出一组功率开关器件多时间尺度瞬态模... 详细信息

开关模式是电力电子系统实施电磁能量变换的基本模式,功率半导体器件的开关特性则成为这种能量变换的关键属性。从开关特性的角度出发,基于对器件开关特性和对电力电子系统多时间尺度特性的认识,提出一组功率开关器件多时间尺度瞬态模型。根据时间尺度的不同选取不同的瞬态模型来描述器件的开关瞬态过程,并反映不同的开关特性。所提多时间尺度瞬态模型,参数可直接从器件数据手册中提取,对提取方法进行较详细的阐述。所提的功率开关器件多时间尺度瞬态模型在装置和系统的分析设计中具有很强的实用性。

关键词：功率半导体器件多时间尺度瞬态模型开关特性

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