检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2018年第23期38卷 7035-7044页

作者：李亚萍周雒维孙鹏菊彭英舟龚灿输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

IGBT模块被广泛应用于电力电子各个领域,其运行的可靠性至关重要。键合线失效是IGBT模块最常见的一种失效模式,该文提出一种基于模块跨导的IGBT键合线老化失效状态的准在线监测方法,该方法能够准确辨识键合线老化失效过程。首先对键合... 详细信息

IGBT模块被广泛应用于电力电子各个领域,其运行的可靠性至关重要。键合线失效是IGBT模块最常见的一种失效模式,该文提出一种基于模块跨导的IGBT键合线老化失效状态的准在线监测方法,该方法能够准确辨识键合线老化失效过程。首先对键合线准在线状态监测的原理进行了详细的分析,设计模块跨导的测量电路和数据分析方案,通过实验测量确定了键合线脱落数量与模块跨导之间的定量关系,并进行了温度的归一化处理。理论分析和实验结果表明,所提基于模块跨导的IGBT键合线状态监测方法对键合线老化失效敏感,可在变流器停机时(如风机切除风速时、电动汽车停车时等)实行准在线监测,易于工程实现,对提高功率变流器的可靠性具有非常重要的意义。

关键词： IGBT模块模块键合线跨导可靠性状态监测

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铜微粒对环氧树脂直流沿面闪络特性的影响

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高电压技术 2018年第5期44卷 1651-1659页

作者：邵千秋孙魄韬司马文霞许航杨鸣刘春香重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿... 详细信息

高压直流断路器的触头在频繁分合闸过程中会由于电弧烧蚀和机械磨损等原因而产生铜微粒,铜微粒会沉积在断路器断口环氧树脂表面,并显著降低其沿面绝缘性能。针对上述问题,搭建了试验平台,研究了直流电场下铜微粒粒径和位置对环氧树脂沿面闪络电压的影响规律;基于COMSOL Multiphysics建立了环氧树脂非平衡态等离子体沿面闪络模型,分析了铜微粒粒径和位置对沿面闪络电压的影响机制。研究结果表明:附着铜微粒会显著降低环氧树脂沿面闪络电压,铜微粒紧贴高压电极表面时,沿面闪络电压随铜微粒粒径的增加而下降;铜微粒位置亦会对环氧树脂沿面闪络电压产生影响,铜微粒与电极间距越小,沿面闪络电压下降就越明显;铜微粒粒径和位置的变化改变了初始放电发生过程和正负流注头部最大电场强度,进而改变了环氧树脂沿面闪络电压。上述研究结果可为解决高压直流断路器中铜微粒引起的沿面闪络问题提供参考。

关键词：高压直流断路器铜微粒环氧树脂沿面闪络电压 COMSOL Multiphysics 非平衡态等离子体沿面闪络模型

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非平稳工况下功率半导体器件结温管理技术综述

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中国电机工程学报 2018年第8期38卷 2394-2407页

作者：周雒维王博张益谌思输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

结温管理技术可以有效地降低功率半导体器件承受的热载荷,提高功率半导体器件的期望寿命,是近期电力电子学科研究的热点之一。为此,概述国内外结温平滑方法的研究现状,根据补偿损耗和降低损耗两种不同的平滑结温思路,对现有结温平滑方... 详细信息

结温管理技术可以有效地降低功率半导体器件承受的热载荷,提高功率半导体器件的期望寿命,是近期电力电子学科研究的热点之一。为此,概述国内外结温平滑方法的研究现状,根据补偿损耗和降低损耗两种不同的平滑结温思路,对现有结温平滑方法进行分类,总结每类方法在应用时存在的主要问题;概述结温管理系统的研究现状,分析结温管理系统目前的研究难点;在对现有寿命评估方法概述的基础上,总结出一种评价结温管理效果的方法;根据该评价方法,对两类结温平滑控制方法效果进行分析和讨论,得出基于补偿损耗的结温管理方法可能对寿命期望产生负面影响的结论。

关键词：非平稳工况功率半导体器件结温管理期望寿命

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一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源

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中国电机工程学报 2019年第22期39卷 6688-6696页

作者：何青青罗全明曹驰孙鹏菊周雒维输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

在LCD背光源、路灯照明等LED照明领域,需要多路恒流LED驱动电源来实现更好的性能和更高的可靠性。该文根据LCL-T无源谐振网络的恒流特性,提出一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源,由一个高频全桥逆变器经变压器隔离变压后接多个LCL-... 详细信息

在LCD背光源、路灯照明等LED照明领域,需要多路恒流LED驱动电源来实现更好的性能和更高的可靠性。该文根据LCL-T无源谐振网络的恒流特性,提出一种模块化开环多路谐振恒流LED驱动电源,由一个高频全桥逆变器经变压器隔离变压后接多个LCL-T无源谐振恒流单元组成,一个恒流单元驱动一串LED,易于实现多路输出。文中在输入输出变化范围内保证输出电流均满足恒流精度要求的情况下进行参数设计。最后,搭建一台输出为五路、功率为200W的实验样机,样机效率可达94.7%。实验结果表明,实际输出电流满足恒流精度5%的要求并且实现了软开关,表明通过合理选取参数,可工作在开环模式下。

关键词：恒流驱动多路输出开环控制谐振网络参数设计

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SiC MOSFET短路特性评估及其温度依赖性模型

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中国电机工程学报 2018年第7期38卷 2121-2131+2227页

作者：邵伟华冉立曾正李晓玲侯旭陈昊李辉输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

SiC MOSFET可以大幅提升变流器的效率和功率密度,具有重要的应用前景。但是,一旦负荷侧或直流侧发生短路,以及串扰引起的误导通,都会导致上下桥臂直通。因此,评估SiC MOSFET器件的短路耐受能力,研究直流母线电压和环境温度对短路耐受时... 详细信息

SiC MOSFET可以大幅提升变流器的效率和功率密度,具有重要的应用前景。但是,一旦负荷侧或直流侧发生短路,以及串扰引起的误导通,都会导致上下桥臂直通。因此,评估SiC MOSFET器件的短路耐受能力,研究直流母线电压和环境温度对短路耐受时间、临界短路能量的影响规律,可给SiC MOSFET器件的应用及其保护电路的设计提供指导,具有重要的研究价值。该文首先详细阐述SiC MOSFET硬开关短路过程的机理,随后搭建相应的测试平台,并选取两种额定电压、电流相近的商业化SiC MOSFET器件,在不同直流母线电压和环境温度条件下,评估短路电流的特性。实验结果表明,随着直流母线电压的增加或环境温度的升高,短路耐受时间降低;临界短路能量随着温度的升高而降低,但受直流母线电压的影响较小。基于器件的物理结构和Spice模型,建立不同尺度的热网络模型,根据实验数据计算短路过程的损耗,并输入到具体的热网络中,得到短路过程芯片的层间温度分布,热仿真结果表明芯片在结温800℃左右发生热击穿,这一失效温度对应的短路耐受时间和实验结果基本吻合。

关键词： SiC MOSFET 短路特性温度依赖性热网络模型

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微/纳秒脉冲电场靶向不同尺寸肿瘤细胞内外膜电穿孔效应研究

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电工技术学报 2020年第1期35卷 115-124页

作者：姚陈果宁郡怡刘红梅郑爽董守龙输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

为深入研究细胞物理特性对微/纳秒脉冲电场诱导的电穿孔效应差异,以三种不同细胞大小及两种不同细胞核大小的肿瘤细胞为研究对象,基于其细胞几何特征建立1:1五层介电及电穿孔数值模型,并观察其在微/纳秒脉冲电场作用下细胞内外膜的荧光... 详细信息

为深入研究细胞物理特性对微/纳秒脉冲电场诱导的电穿孔效应差异,以三种不同细胞大小及两种不同细胞核大小的肿瘤细胞为研究对象,基于其细胞几何特征建立1:1五层介电及电穿孔数值模型,并观察其在微/纳秒脉冲电场作用下细胞内外膜的荧光消散情况,对微/纳秒脉冲电场诱导细胞内外膜电穿孔效应进行对比分析,研究微/纳秒脉冲电场靶向作用于不同几何尺寸细胞的敏感性差异机理。结果表明,在90个脉冲宽度为100μs、电场强度为1.5kV/cm的微秒脉冲作用下,细胞尺寸越大,细胞外膜穿孔区域、孔密度和荧光消散程度也越大,即诱导的细胞膜电穿孔效果更强。在80个脉冲宽度为400ns、电场强度为15kV/cm的纳秒脉冲作用下,细胞核尺寸越大,其细胞核膜的穿孔区域、孔密度和荧光消散程度也越大,即诱导的细胞核膜电穿孔效果更强。因此,微/纳秒脉冲电场对肿瘤细胞的作用靶区及尺寸大小具有明显的选择性。该研究可为消融不同肿瘤所需的脉冲电场参数提供数据参考与理论支撑。

关键词：脉冲电场电穿孔荧光探针细胞尺寸选择性

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融合边缘计算的互感器宽频电压测量方法

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高电压技术 2022年第5期48卷 1644-1652页

作者：司马文霞胡广富杨鸣邹滨阳汪小丰熊钊重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

电压互感器作为广泛应用的电压状态监测设备，能够提供高精度的工频电压信息，但在高频、低频暂态电压激励下，电压互感器难以保持平坦的传输特性。为此提出将传统互感器与边缘计算单元相结合形成互感器宽频电压智能感知架构。通过建立... 详细信息

电压互感器作为广泛应用的电压状态监测设备，能够提供高精度的工频电压信息，但在高频、低频暂态电压激励下，电压互感器难以保持平坦的传输特性。为此提出将传统互感器与边缘计算单元相结合形成互感器宽频电压智能感知架构。通过建立电压互感器宽频非线性模型的逆向数学模型，提出基于互感器电磁暂态模型的系统电压边缘计算方法。采用同一型号3个10 kV电压互感器对所提方法进行可行性与通用性仿真测试。低频和高频仿真误差分别为0.33%和0.1%，三相通用性交叉验证误差均低于0.4%。结果表明：提出的宽频电压边缘计算方法能够基于二次侧电压准确计算出复杂的暂态一次侧电压波形，可将电磁暂态测量误差大幅减小至允许范围内。该方法对同型号互感器有一定普适性，为一次侧宽频电压在互感器端的准确计算提供了一种算法和框架基础。

关键词：智能电网边缘计算电磁式电压互感器暂态电压反演计算

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应用频域介电谱法的变压器油纸绝缘老化状态评估

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电网技术 2011年第7期35卷 187-193页

作者：郝建廖瑞金杨丽君马志钦输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)

通过频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)测试分别在110和130℃下老化不同程度的变压器油纸绝缘试品的相对介电常数(εr)和介质损耗因数(tanδ),提出利用油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ值评估油纸绝缘... 详细信息

通过频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)测试分别在110和130℃下老化不同程度的变压器油纸绝缘试品的相对介电常数(εr)和介质损耗因数(tanδ),提出利用油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ值评估油纸绝缘老化状态的新方法,建立油纸绝缘试品在特征频率处的εr、tanδ与绝缘纸老化状态的量化关系。结果表明FDS低频段对油纸绝缘老化状态反应敏感,不同老化程度油纸绝缘试品在特征频率处的εr和tanδ值与绝缘纸聚合度满足指数函数关系;研究成果为将FDS用于无损诊断变压器老化状态提供参考。

关键词：相对介电常数介质损耗因数频域介电谱油纸绝缘特征频率

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变电站实测雷电侵入波统计特性及测试分析

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高电压技术 2015年第1期41卷 21-27页

作者：司马文霞兰星杨庆袁涛重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

目前变压器绝缘设计和试验研究常采用1.2/50μs的标准雷电波,但是有关站内实际雷电侵入波的研究成果较少,不利于变压器的合理绝缘设计和绝缘考核。为了给变压器合理的绝缘配合提供技术依据和支撑,首先统计得到了某110 kV变电站内实际雷... 详细信息

目前变压器绝缘设计和试验研究常采用1.2/50μs的标准雷电波,但是有关站内实际雷电侵入波的研究成果较少,不利于变压器的合理绝缘设计和绝缘考核。为了给变压器合理的绝缘配合提供技术依据和支撑,首先统计得到了某110 kV变电站内实际雷电侵入波的时间参数,然后对比研究了变压器油纸绝缘在该站实测雷电侵入波和标准雷电波作用下的击穿特性。统计显示:该站实测波前时间主要在几十μs以内,波尾时间主要在几百μs以内,与1.2/50μs的标准雷电波形相差甚远,站内具有50%统计概率的波前时间和波尾时间分别为20μs和198μs。试验结果表明:油纸绝缘在实测雷电波和标准雷电波作用下的50%击穿电压U50和50%伏秒特性曲线均存在明显差异,在20/198μs的实测雷电波作用下,油纸绝缘的U50比标准雷电波作用时高10%以上,其50%伏秒特性曲线也位于标准雷电波之上。变压器最佳的绝缘配合方式还需要综合考虑大量的实测雷电数据。

关键词：变压器实际雷电侵入波统计特性时间参数击穿特性绝缘配合

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雷云电场作用下长地线表面正极性辉光电晕放电的仿真研究

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物理学报 2015年第10期64卷 154-162页

作者：司马文霞范硕超杨庆王琦重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆市400044

在雷云电场的缓慢作用下,一种无流注的正极性辉光电晕在接地物体表面起始,向周围空间注入大量正极性空间电荷,从而改变雷电先导对雷击目的物的选择.本文对雷云电场作用下起始于长地线表面的正极性辉光电晕放电进行了仿真研究;考虑了正... 详细信息

在雷云电场的缓慢作用下,一种无流注的正极性辉光电晕在接地物体表面起始,向周围空间注入大量正极性空间电荷,从而改变雷电先导对雷击目的物的选择.本文对雷云电场作用下起始于长地线表面的正极性辉光电晕放电进行了仿真研究;考虑了正极性离子与其他离子的附着与碰撞作用,建立了一种精确的二维正极性辉光电晕模型;并通过在实验室内开展高压电晕放电试验,测量了不同背景电场下的电晕电流;与本文所建模型的仿真结果进行对比,对模型的正确性进行了验证.基于上述模型,对正极性辉光电晕在雷云感应作用下的起始发展过程与电晕特性进行了仿真模拟,得到了该电晕的电晕电流、正离子密度分布规律以及正离子迁移规律.发现在雷云电场作用下,电晕放电产生的正离子在迁移初期于垂直于地线的平面内基本呈圆对称状均匀分布,但随着离子逐渐远离地线其分布不再均匀,呈拉长的椭圆形分布,多数离子最终分布于地线上方区域并逐渐向雷云方向迁移;由于正离子在地线上方迁移区聚集形成的正空间电荷背景对行进电子束具有衰减和消耗作用,抑制了电子崩的形成,并降低了电子崩转化为流注的概率,阻止了新的电子崩对流注的不断注入,同时正空间电荷背景使气体的碰撞面增大,增加了与电子的复合概率,引起大量电子的消耗,最终抑制了电子崩的形成与流注的发展,地线表面的上行先导得到抑制.

关键词：正极性辉光电晕二维模型电晕特性

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