检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2020年第10期69卷 285-297页

作者：张夫一葛曼玲郭志彤谢冲杨泽坤宋子博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

当前,静息态功能磁共振成像(rfMRI)为脑功能检测提供了高效、快捷的先进技术.熵可以捕捉神经信号动态特征,可作为量化评估参数,但尚存在固定尺度计算缺陷且对认知行为的生物学标记少有研究,影响检测精准性.为此,本文将多尺度熵模型与机... 详细信息

当前,静息态功能磁共振成像(rfMRI)为脑功能检测提供了高效、快捷的先进技术.熵可以捕捉神经信号动态特征,可作为量化评估参数,但尚存在固定尺度计算缺陷且对认知行为的生物学标记少有研究,影响检测精准性.为此,本文将多尺度熵模型与机器学习方法联合,寻求BOLD信号复杂度表征健康老年人认知分数的功能影像学标记.由扫描前认知量表测试分数将98名健康老年人分为优、差两组,78名纳入训练,20名纳入测试.首先,构建多尺度熵模型,计算两组扫描数据熵,统计和对比以优化模型参数;然后,在优化参数下由统计显著性高的脑区熵值构建特征向量;最后,用极限学习机对两组分类并统计检验.发现:rfMRI多尺度熵在评估老年人认知分数时,在额、颞叶脑区存在较大显著性差异,以此为标记区分认知分数可达80%准确率.结论:额、颞叶等脑区优化的多尺度熵可有效区分健康老年人认知行为优劣.该研究将为rfMRI替代主观繁琐的传统认知量表测试提供新的检测参数和新方法.

关键词：多尺度熵静息态功能磁共振成像极限学习机认知分数

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基于多背包问题的TCT光伏阵列优化重构

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太阳能学报 2021年第8期42卷 200-207页

作者：姚芳付宇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天津300131

为提高网络状连接方式(total-cross-tied,TCT)的光伏阵列的发电效能,模拟多背包模型提出重构TCT光伏阵列结构的方法。该方法不改变光伏组件的物理位置,只对其电气连接方式进行调整,可抑制光伏阵列的辐照度失配。针对多背包模型在组合优... 详细信息

为提高网络状连接方式(total-cross-tied,TCT)的光伏阵列的发电效能,模拟多背包模型提出重构TCT光伏阵列结构的方法。该方法不改变光伏组件的物理位置,只对其电气连接方式进行调整,可抑制光伏阵列的辐照度失配。针对多背包模型在组合优化计算的困难,提出一种基于多背包模型的TCT光伏阵列优化算法,可优化配置并联组,光伏阵列工作效率提高了8.32%~10.89%。并对光伏阵列进行补偿设计,用额外无遮挡组件补偿遮挡严重的并联组,可再次提高发电效能,光伏阵列工作效率又提高了22.2%。最后通过仿真和试验,验证本文提出的优化重构和补偿设计方法能显著提高TCT光伏阵列的发电效能。

关键词：光伏阵列背包问题阵列设计网状结构光照平衡

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铁路继电器触点表面形貌及失效机理分析

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表面技术 2018年第8期47卷 236-243页

作者：李文华李爽卢文将赵月山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

目的深入研究铁路继电器触点的失效机理。方法在直流条件下进行铁路继电器电寿命试验,自动识别静触点表面与动触点的接触区域。利用三维形貌扫描仪和扫描电镜扫描触点,选定平面基准面,计算触点表面粗糙度参数,分析触点表面形貌变化。对... 详细信息

目的深入研究铁路继电器触点的失效机理。方法在直流条件下进行铁路继电器电寿命试验,自动识别静触点表面与动触点的接触区域。利用三维形貌扫描仪和扫描电镜扫描触点,选定平面基准面,计算触点表面粗糙度参数,分析触点表面形貌变化。对触点烧蚀后的表面进行元素分析,研究触点表面的微观组织结构和失效机理。结果 Sa/Sq的值小于0.8表示随机性较强的表面,Sa/Sq(静)=0.246性,静触点表面的随机性明显强于动触点。分析继电器动、静触点起伏变化(Sp+Sv),静触点为109.786,远大于动触点26.08,表明静触点的起伏变化明显,幅度较大,动触点幅度变化较小,相对平坦。继电器表面基本以Ag和Cd元素为主,Cd含量变化平稳,在明显裂缝处含量极低。相对于动触点,静触点表面凹坑和龟裂状裂纹清晰可见,腐蚀严重。裂缝凹坑区域和凹坑边缘区域Ag和Cd的原子百分比约为2∶1,磨损颗粒区域Ag和Cd的原子百分比约为0.5∶1。相对平坦区域腐蚀程度很浅,Ag和Cd的原子百分比约为5∶1。触点阴极,即静触点表面,存在反应Cd+2OH^-→Cd(OH)_2+2e,部分Ag被磨损,附着在动触点凸起表面。另一部分Ag进行反应Ag++Cl-→Ag Cl,绝大多数Ag进行了Ag+O→Ag_2O反应。结论归纳出了表面形貌和失效之间的联系,动触点表面有微小颗粒沉积,表面高度变化区域性明显。静触点表面凹凸裂痕分界清晰,表面高度变化呈现横向规律性。触点在裂缝凹坑和凹坑边缘区域元素腐蚀情况相当,磨损颗粒区域存在一部分材料从阴极转移到阳极,相对平坦区域存在一部分材料从阳极转移到阴极。

关键词：铁路继电器表面形貌表面元素粗糙度参数失效机理分析材料转移

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考虑蓄电池寿命的分布式电源容量优化配置

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太阳能学报 2021年第10期42卷 424-430页

作者：谢姿张惠娟刘琪李玲玲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

以包含风、光、柴、储4种分布式电源的并网型微电网为研究对象,建立以经济性、环保性和供电可靠性为单个评价指标的多目标函数模型,并采用层次分析法(AHP)确定权重。综合考虑分布式电源(DG)的出力和安全性约束,设计关于并网型微电网的2... 详细信息

以包含风、光、柴、储4种分布式电源的并网型微电网为研究对象,建立以经济性、环保性和供电可靠性为单个评价指标的多目标函数模型,并采用层次分析法(AHP)确定权重。综合考虑分布式电源(DG)的出力和安全性约束,设计关于并网型微电网的2种调度策略。讨论蓄电池充放电的深度和次数对寿命的影响,利用加权吞吐量法建立蓄电池寿命评价模型。采用改进的布谷鸟搜索算法(ICS)优化求解。在2种调度策略下进行算例对比,验证ICS算法的优越性以及调度策略对于蓄电池寿命的影响。

关键词：层次分析法分布式电源吞吐量改进的布谷鸟搜索算法蓄电池寿命

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基于模糊综合评判的稀土La掺杂AgSnO2触头材料性能评估

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稀有金属 2020年第8期44卷 842-849页

作者：王海涛章枚王连峥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省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

为了对掺杂稀土元素La的AgSnO2触头材料性能进行定量化分析,更准确的反应触头材料工作性能,将模糊综合评判应用于触头材料性能评估。采用改进层次分析法(AHP)将主观定性结论定量化,得到主观专家权重,通过客观数据信息得到客观熵权,用拉... 详细信息

为了对掺杂稀土元素La的AgSnO2触头材料性能进行定量化分析,更准确的反应触头材料工作性能,将模糊综合评判应用于触头材料性能评估。采用改进层次分析法(AHP)将主观定性结论定量化,得到主观专家权重,通过客观数据信息得到客观熵权,用拉格朗日乘子优化法对两种权重进行综合权重计算,这样可以充分减少权重计算的主观性,发掘原始数据中所包含的信息量,使各指标权重的确定更加精确。综合评估第二相SnO2粒度对AgSnO2/La2O3触头材料物理和电接触性能的影响,案例分析结果验证了所提方法的有效性和实用性。最后进行物理与电接触性能实验,实验结果与综合评估结果相吻合,进一步验证了该评估方法的可靠性,为今后AgSnO2触头材料的应用提供科学的参考依据与方法。

关键词：模糊综合评判 AgSnO2/La2O3触头材料第二相粒度性能评估物理与电接触实验

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考虑任务剖面的模块化多电平换流器可靠性评估方法研究

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中国电机工程学报 2021年第7期41卷 2495-2506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300130

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMCs)的高可靠性是确保整个柔性化直流输电系统安全可靠运行的关键。由于实际MMC系统受风能等新能源的随机性、间歇性影响,IGBT结温长期处于剧烈波动状态,常规电力电子设备可靠性评估... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMCs)的高可靠性是确保整个柔性化直流输电系统安全可靠运行的关键。由于实际MMC系统受风能等新能源的随机性、间歇性影响,IGBT结温长期处于剧烈波动状态,常规电力电子设备可靠性评估方法已无法满足换流器设计的高可靠性要求。文中提出一种考虑任务剖面的MMC系统可靠性评估方法。首先,基于实测风速数据分析风电场接入的25MW MMC系统运行工况下一年的输出功率,同时在功率器件结温预测中考虑基频结温波动的影响;通过雨流算法进行热荷载统计,以便于应用寿命模型,从而得到功率器件静态累积损伤。考虑寿命模型参数和器件参数的随机性和波动性,采用Monte-Carlo仿真建立器件寿命分布模型;以子模块中器件级可靠性分析为基础,通过可靠性方框图建立系统级可靠性模型,进而对不同冗余子模块的MMC系统进行可靠性分析。研究结果表明,本方法可为MMC系统可靠性量化评估和系统高可靠性设计提供理论指导。

关键词：模块化多电平换流器柔性直流输电任务剖面 Monte-Carlo 可靠性评估

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基于电流纹波预测的交错并联三相逆变器任意功率因数全范围软开关策略

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中国电机工程学报 2024年第22期44卷 9003-9013,I0026页

作者：陈建良刘耀源张子旭辛振李永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) 天津市北辰区300401

随着分布式能源的大力发展,新的并网标准要求并网逆变器具有更宽的功率因数运行范围,实现对电网的无功补偿;同时,为实现高频化及高转换效率,软开关技术是一种重要的途径。因此,文中提出一种基于交错并联三相逆变器拓扑的任意功率因数全... 详细信息

随着分布式能源的大力发展,新的并网标准要求并网逆变器具有更宽的功率因数运行范围,实现对电网的无功补偿;同时,为实现高频化及高转换效率,软开关技术是一种重要的途径。因此,文中提出一种基于交错并联三相逆变器拓扑的任意功率因数全范围软开关控制策略。采用断续脉宽调制通过变开关频率来控制电感电流脉动的大小,使开关管开通前开关管的输出电容放电至0,以实现零电压开通(zero voltage switching,ZVS)。首先,分析采用电流脉动预测理论实现ZVS的工作原理;其次,给出不同功率因数下全范围ZVS所需的开关频率自适应运行原则等,基于电流纹波预测理论及负载环境计算和选取开关频率,因此在全范围及全功率因数均可实现ZVS;最后,通过搭建一台3.5 kVA全SiC MOSFET实验样机,验证所提出控制策略的有效性。

关键词：电流纹波预测可变开关频率断续空间矢量调制零电压开通

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磁性液体正弦微压力信号源的磁场和力的分析

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仪器仪表学报 2018年第12期39卷 92-99页

作者：杨文荣翟耀陈俊杰杨晓锐杨庆新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300132 河北工业大学电磁场与电器可靠性重点实验室天津300132

针对现有正弦压力信号源需要外加机械激励振动源,输出压力信号频率高,机械控制难度大等问题,设计出一种基于磁性液体的低频正弦微压力信号源。通过对螺线管线圈施加正弦激励电流对磁性液体施加磁场力,使之产生交变的磁浮力对外输出正弦... 详细信息

针对现有正弦压力信号源需要外加机械激励振动源,输出压力信号频率高,机械控制难度大等问题,设计出一种基于磁性液体的低频正弦微压力信号源。通过对螺线管线圈施加正弦激励电流对磁性液体施加磁场力,使之产生交变的磁浮力对外输出正弦微压力信号。研究对螺线管线圈参数进行优化得到较均匀的梯度磁场,计算了一定范围内输出正弦微压力信号与输入电流幅值及频率间的关系并对其影响因素进行简要分析。用有限元仿真方法得到模型内磁性液体中磁场分布及其所受磁场力分布并搭建实验平台进行测试。实验表明,该压力信号源在电源激励频率为0～2 Hz范围内输出的压力信号波形相对最稳定,调节输入电流的幅值与频率控制信号源输出低频正弦微压力信号。

关键词：磁性液体一阶磁浮力磁场计算有限元仿真

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MMC系统功率器件基频结温波动快速计算方法

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中国电机工程学报 2020年第18期40卷 5805-5815页

作者：王希平李志刚姚芳河北省电磁场与电器可靠性重点实验室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)天津市红桥区300130

将运行工况转换为器件上承受的热荷载是寿命耗损评估的关键,而寿命耗损评估的准确性受限于功率器件结温计算的速度和精确性。模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)系统桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性,使得子模块... 详细信息

将运行工况转换为器件上承受的热荷载是寿命耗损评估的关键,而寿命耗损评估的准确性受限于功率器件结温计算的速度和精确性。模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)系统桥臂电流具有与生俱来的直流偏置特性,使得子模块内部产生热不平衡。且长时间任务剖面下,较大的基频结温波动对子模块中IGBT模块寿命评估影响不容忽视。为此,文中提出一种考虑运行参数影响的基频结温波动快速解析计算方法。以1.3MVA MMC并网系统为例,通过实验平台测试了所用器件的动静态参数,建立精确的3D器件损耗模型,将所提的结温波动计算模型与时域电热仿真进行准确性对比,讨论不同运行参数对所提结温计算方法的影响。最后,基于所提方法对实际传输功率下网侧MMC子模块中IGBT模块基频结温波动进行计算,验证该方法有助于准确评估MMC中功率器件可靠性。

关键词：模块化电平换流器 IGBT 基频结温波动等效正弦半波损耗可靠性评估

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用于不同深度残余应力检测的电磁超声激励装置

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中国电机工程学报 2021年第8期41卷 2901-2908页

作者：张闯魏琦刘素贞杨庆新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) 天津市红桥区300130

基于临界折射纵波(longitudinal critically refracted waves,LCR)声弹性理论,采用不同激励频率的LCR波可对试件不同深度的平均残余应力进行测量。压电超声换能器都有其固定的激励频率,测量不同深度的应力需要更换所对应频率的压电换能... 详细信息

基于临界折射纵波(longitudinal critically refracted waves,LCR)声弹性理论,采用不同激励频率的LCR波可对试件不同深度的平均残余应力进行测量。压电超声换能器都有其固定的激励频率,测量不同深度的应力需要更换所对应频率的压电换能器,操作较为繁琐。针对该问题,根据电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)激发原理,提出一种可以激发不同频率LCR波的电磁超声激励装置设计方案,并将其应用于试件不同深度应力的检测中,提高应力检测效率。设计电磁超声临界折射纵波激励装置,仿真分析不同频率LCR波的激励效果;制备应力随深度变化的待测试件,并基于电磁超声LCR激励装置对不同深度的应力进行检测,验证了该方法在检测金属结构不同深度的应力分布的有效性。

关键词：电磁超声残余应力透射深度临界折射纵波

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