检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2024年第3期45卷 35-44页

作者：靖永志刘沁宇贾兴科倪胜杨亮涛磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756 西南交通大学唐山研究院唐山063000

针对传统电涡流传感器体积大、无法直接测量真实电磁间隙等问题,提出了一种基于电磁铁复合线圈的磁浮车悬浮间隙检测方法。首先,分析了悬浮系统等效电磁间隙检测原理,针对电磁铁和F轨表面高频涡流对复合线圈磁场耦合作用建立了复合线圈... 详细信息

针对传统电涡流传感器体积大、无法直接测量真实电磁间隙等问题,提出了一种基于电磁铁复合线圈的磁浮车悬浮间隙检测方法。首先,分析了悬浮系统等效电磁间隙检测原理,针对电磁铁和F轨表面高频涡流对复合线圈磁场耦合作用建立了复合线圈等效阻抗模型。其次,通过有限元仿真优化了复合线圈激励频率和复合线圈间隙检测系统结构以提高检测灵敏度,设计了谐振检测电路和信号解调电路有效抑制了悬浮系统与间隙检测系统之间的串扰。最后,进行了静态性能测试和悬浮实验,校正后的线性度为0.4%,恒定间隙时静态输出最大波动峰峰值为89μm,悬浮系统能够在给定间隙、阶跃扰动和偏移扰动的不同工况下稳定悬浮。实验结果表明,间隙检测的响应速度和检测误差均满足系统要求。

关键词：磁浮车电磁铁复合线圈间隙检测

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直流变换器广义对偶与相通性探讨

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 1094-1105,I0020页

作者：周国华唐熹李杨龙赖鹭磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学电气工程学院) 四川省成都市611756

提出严格对偶和广义对偶的概念,探讨直流变换器的对偶性与相通性。对于三大类直流变换器,即Buck类、Boost类、Buck-Boost类变换器,包括隔离型和非隔离型,推导其严格对偶变换器,并分析可能存在的广义对偶变换器。对于一个已知的基本变换... 详细信息

提出严格对偶和广义对偶的概念,探讨直流变换器的对偶性与相通性。对于三大类直流变换器,即Buck类、Boost类、Buck-Boost类变换器,包括隔离型和非隔离型,推导其严格对偶变换器,并分析可能存在的广义对偶变换器。对于一个已知的基本变换器,发现存在3个与其对偶的变换器,其中一个为严格对偶,两个为广义对偶。采用相通性,分析组合变换器与基本变换器之间的关联及在变换器推演上用到的相似处理方法,有利于变换器拓展与延伸。将软开关直流变换器看作是直流变换器与软开关电路的组合,可采用对偶与相通的方法对其进行研究。重点研究准谐振变换器的广义对偶与严格对偶,简要分析其余软开关直流变换器的对偶性。最后,通过分析直流变换器和软开关直流变换器仿真波形上的对偶性,验证理论分析的正确性。

关键词：直流变换器严格对偶广义对偶相通性软开关

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基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法

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电工技术学报 2024年第14期39卷 4270-4281页

作者：靖永志付康谯柯杨亮涛刘沁宇磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756 西南交通大学唐山研究生院唐山063000

针对电感耦合式无线能量与信号单耦合通道传输系统信号通道存在能量传输干扰和信号传输速率低等问题,提出一种基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法。该方法首先将信号接收端载波与相干载波混频,然后送入积分器进行积分,再通过比... 详细信息

针对电感耦合式无线能量与信号单耦合通道传输系统信号通道存在能量传输干扰和信号传输速率低等问题,提出一种基于积分解调的无线能量与信号同步传输方法。该方法首先将信号接收端载波与相干载波混频,然后送入积分器进行积分,再通过比较器还原原始数据。能量端采用双边LCC补偿拓扑结构,使负载在一定范围内变化时输出电流稳定。通过对能量传输和信号传输通道中的电路结构与电压增益分析,得到系统参数对传输特性的影响规律。最后,通过实验平台对所提方法进行验证,实验表明,能量传输几乎不受信号传输影响,所提方法具有更高的频带利用率,并且对能量干扰载波具有较好的抑制能力,实现了1.2 Mbit/s信号传输速率。

关键词：无线电能传输单耦合通道双边LCC补偿积分解调

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基于同侧解耦型电场耦合机构的多发射多接收无线电能传输系统

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电工技术学报 2023年第18期38卷 4811-4822页

作者：周玮高侨陈泽林麦瑞坤何正友磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学) 成都611756 西南交通大学电气工程学院成都611756

近年来,随着供电水平要求的提高,单发射单接收的电场耦合无线电能传输(EC-WPT)系统难以满足不同功率等级应用的需求。采用多发射多接收的EC-WPT系统可以有效地扩展输出功率等级。然而,在考虑耦合机构的全电容模型的情况下,因为传能通道... 详细信息

近年来,随着供电水平要求的提高,单发射单接收的电场耦合无线电能传输(EC-WPT)系统难以满足不同功率等级应用的需求。采用多发射多接收的EC-WPT系统可以有效地扩展输出功率等级。然而,在考虑耦合机构的全电容模型的情况下,因为传能通道间的耦合关系,多发射多接收的EC-WPT系统会存在系统失谐问题。为了解决此问题,该文提出一种基于同侧解耦型耦合机构的双发射双接收的EC-WPT系统。首先,建立一个典型的双发射双接收EC-WPT系统模型,分析同侧耦合对系统谐振的影响效果。然后,提出基于分裂极板的解耦型耦合机构的结构,论证其应用在EC-WPT系统电路中的解耦效果并分析了其解耦原理、耦合系数及偏移性能。最后,搭建了一个功率为200 W的实验样机。实验结果表明,所提出的耦合机构具有较好的同侧解耦特性,基于该耦合机构的EC-WPT系统能在不同工作条件下始终保持谐振状态。

关键词：电场耦合无线电能传输双发射双接收同侧解耦型耦合机构

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双边LCC补偿恒压输出感应电能传输系统参数优化设计方法

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电源学报 2025年第2期23卷 196-204页

作者：樊龙海许建平任胜何澍泽磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学电气工程学院) 成都611756

恒压CV(constant-voltage)输出双边LCC补偿感应电能传输IPT(inductive power transfer)系统存在轻载效率低的问题,为了优化CV输出双边LCC补偿IPT系统轻载效率,基于求解近似最优解思想,提出1种双边LCC补偿拓扑的参数设计方法。分析了CV... 详细信息

恒压CV(constant-voltage)输出双边LCC补偿感应电能传输IPT(inductive power transfer)系统存在轻载效率低的问题,为了优化CV输出双边LCC补偿IPT系统轻载效率,基于求解近似最优解思想,提出1种双边LCC补偿拓扑的参数设计方法。分析了CV输出时零相位角ZPA(zero phase angle)条件及松耦合线圈损耗,通过搭建6.6 kW的实验原理样机进行实验验证。实验结果表明,所提补偿参数设计方法可以提高系统效率,尤其是轻载效率,6.6 kW满载效率为95%,1.32 kW轻载效率可达93%。

关键词：感应电能传输双边LCC补偿恒压输出参数优化

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NPC型八开关三相逆变器输出电流不平衡的调制补偿算法

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电机与控制学报 2022年第4期26卷 28-37页

作者：葛兴来林春旭邓清丽西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031

三相三电平中性点钳位(NPC)逆变器在单桥臂故障后可以重构为八开关三相逆变器,但此时直流侧电容充放电会引起中性点电位波动,导致三相输出电流不平衡。为此,基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法提出一种电压矢量实时补偿策略。首先,基... 详细信息

三相三电平中性点钳位(NPC)逆变器在单桥臂故障后可以重构为八开关三相逆变器,但此时直流侧电容充放电会引起中性点电位波动,导致三相输出电流不平衡。为此,基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)算法提出一种电压矢量实时补偿策略。首先,基于八开关三相逆变器的工作原理,推导出直流侧中性点电位波动的机理及其引起输出电流不平衡的原因;然后,对中性点波动量进行陷波滤波,并通过设计比例控制器得到抑制输出不平衡的补偿量大小;接着用补偿后的电压矢量对SVPWM各扇区的矢量作用时间进行重构计算,实时更新电压矢量的作用时间。实验结果表明,该算法可以消除直流侧中性点电位波动引起的输出电流不平衡现象,且在负载和频率突变工况下具有良好的鲁棒性。

关键词：八开关三相逆变器中性点电位波动输出电流不平衡陷波滤波器 SVPWM补偿

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混合工作模态的高功率因数无桥Buck PFC变换器

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电源学报 2024年第3期22卷 156-164页

作者：陈正格苗舒曼周琛力许建平西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都611756 中国电源学会

AC-DC降压型功率因数校正PFC(power factor correction)变换器广泛应用于低压场合,为解决该类拓扑因输入电流死区导致功率因数PF(power factor)低、输入电流总谐波THDi(total harmonic distortions of input current)高的问题,首先引入Buck-Boost单元以构建1种高PF的混合工作模态降压型无桥PFC变换器,其在正、负半个工频周期分别工作在Buck和Buck-Boost模式。虽然Buck-Boost单元效率低于Buck单元,但所提变换器在负半工频周期运行于Buck-Boost模式,可以避免输入电流死区以提高PF并降低THDi。在正半工频周期运行于Buck模式,变换器仍保留Buck单元的高效率优势。其次,通过分析所提无桥变换器工作模态与PF值来证明变换器的高PF特性。最后,通过仿真实验,验证所提变换器的可行性和理论分析的正确性,并比较所提变换器与传统Buck PFC变换器的性能。

关键词：功率因数校正无桥拓扑混合工作模态 Buck模式 Buck-Boost模式高功率因数

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基于数据驱动的牵引逆变器电压传感器间歇性故障诊断方法

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4446-4458,I0023页

作者：熊伟苟斌张坤左运葛兴来磁浮列车与磁浮技术教育部重点实验室四川省成都市610031 西南交通大学电气工程学院四川省成都市610031

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机... 详细信息

由于间歇性故障具有随机性与不可预测性,传统的故障诊断方法难以适用于间歇性故障的诊断。为了提高牵引逆变系统的可靠性,文中提出一种针对直流侧电压传感器间歇性故障的智能诊断方法。首先,结合非线性自回归动态网络结构与极限学习机快速挖掘历史数据与异步电机定子电流之间的非线性映射关系,得到牵引电机定子电流预测器;随后,设计滑动时间窗口构建电流残差,检测间歇性故障的出现与消失时间,以此获取表征间歇性故障严重程度的评价指标。所提方法基于快速控制原型实验平台完成实验验证,结果表明,电流预测器对负载突变、速度突变等动态工况具有良好鲁棒性,提出的诊断方法可分别在0.65、0.9 ms内完成间歇性故障出现时间与消失时间的检测,且可准确辨识传感器间歇性故障的早期、中期、晚期阶段,实现了传感器间歇性故障严重程度的评价。

关键词：传感器间歇性故障数据驱动非线性自回归极限学习机逆变器

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计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法研究

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 52-59,121页

作者：张浩然吴松荣周懿邓鸿枥张翰文刘齐磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室成都610031 西南交通大学电气工程学院成都611756

轨枕作为固定钢轨和扣件的重要轨道零部件之一,由于长期承受钢轨传来的各种作用力,其端部易出现掉块,造成轨道机械结构稳定性下降,故轨枕掉块缺陷检测对保证列车正常运行起到重要作用。针对轨枕掉块缺陷检测方法存在精度较低和缺陷样本... 详细信息

轨枕作为固定钢轨和扣件的重要轨道零部件之一,由于长期承受钢轨传来的各种作用力,其端部易出现掉块,造成轨道机械结构稳定性下降,故轨枕掉块缺陷检测对保证列车正常运行起到重要作用。针对轨枕掉块缺陷检测方法存在精度较低和缺陷样本少的问题,提出一种计及少样本的YOLOv5s轨枕掉块小目标缺陷检测方法。首先,采用Copy-Pasting数据增强方法增加轨枕图像中掉块小目标数量,解决缺陷样本少的问题;其次,通过降低网络下采样倍数和删除大尺度检测层的方式改进YOLOv5s模型的多尺度检测层,提高轨枕掉块缺陷检测精度和速度;然后,将锚框之间的平均交并比作为距离量度改进K-means聚类算法,并使用遗传算法优化,重新匹配适合轨枕掉块缺陷检测的锚框;最后,使用跨尺度连接结构和双向特征加权融合模块改进YOLOv5s的特征融合结构,增强特征融合能力。实验结果表明,与原模型相比较,改进后的YOLOv5s模型平均精度达到94.1%,提高2.3%,检测速度达到93.3 fps,提高26.6 fps,能够准确且快速地识别轨枕掉块小目标缺陷。

关键词：轨枕掉块目标检测 YOLOv5s 数据增强 K-means算法多尺度特征融合

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一种基于开通栅极电压的新型IGBT键合线老化监测方法

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中国电机工程学报 2024年第1期44卷 244-254,I0020页

作者：柴育恒葛兴来张林林王惠民张艺驰邓清丽磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室(西南交通大学) 四川省成都市610031 奥尔堡大学能源技术系丹麦奥尔堡9220

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)的可靠运行是牵引变流器安全和性能的重要保障。键合线老化作为IGBT的一种常见失效模式,对其进行监测具有重要意义。文中提出一种基于开通栅极电压ugem的键合线老化监测方... 详细信息

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)的可靠运行是牵引变流器安全和性能的重要保障。键合线老化作为IGBT的一种常见失效模式,对其进行监测具有重要意义。文中提出一种基于开通栅极电压ugem的键合线老化监测方法,该方法可有效避免温度和负载电流带来的影响。首先,基于IGBT等效电路模型,系统分析ugem受键合线断裂影响的原因;其次,利用双脉冲测试进行验证,同时对温度和负载电流带来的影响进行分析;在此基础上,考虑到使用ugem局部特征将受到温度和电流的干扰,提出将开通栅极电压整体波形用于键合线老化的监测,并进一步利用有监督的线性判别分析进行数据降维以及采用支持向量机实现键合线断裂根数的检测。最后,通过实验对所提监测方法的有效性进行验证。

关键词：绝缘栅双极型晶体管模块键合线老化开通栅极电压状态监测

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