检索结果-内蒙古大学图书馆

电工技术学报 2023年第3期38卷 680-691页

作者：徐奇伟熊德鑫陈杨明王益明张雪锋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) 重庆400044

高频方波信号注入法已广泛运用于内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器低速控制中,该方法可以避免使用滤波器且明显提高系统带宽。然而,在轻载或空载等基波较小时,当逆变器的死区效应使高频电流响应出现畸变,此时逆变器的非线性将会... 详细信息

高频方波信号注入法已广泛运用于内置式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器低速控制中,该方法可以避免使用滤波器且明显提高系统带宽。然而,在轻载或空载等基波较小时,当逆变器的死区效应使高频电流响应出现畸变,此时逆变器的非线性将会严重影响高频注入法的位置估算精度。针对上述问题,该文重点分析逆变器非线性对IPMSM高频方波注入法的影响,提出一种新型高频纹波电流提取和补偿方法,有效降低死区的影响,提高注入电压的效率,抑制逆变器非线性引起的位置角度误差。通过仿真和实验结果证明,与传统方法相比,该方法可以在注入相同电压幅值的情况下有效降低位置估算误差,验证了所提出方法的可行性和有效性。

关键词：永磁同步电机无传感器控制高频方波注入逆变器非线性纹波电流补偿

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纳米铜电脉冲烧结电阻时变特性

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高电压技术 2023年第10期49卷 4429-4435页

作者：李显东熊鼎肖天飞蓝茗演何桦李剑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400044

纳米铜电脉冲烧结是一种高强度、高耐温、低耗能的快速芯片封装技术,具有广阔的应用前景。然而现有研究主要关注于技术的应用优化,对于瞬态烧结过程的物理机制探索较少。为此,文中重点研究了电脉冲作用下纳米铜烧结样品的电阻时变特性,... 详细信息

纳米铜电脉冲烧结是一种高强度、高耐温、低耗能的快速芯片封装技术,具有广阔的应用前景。然而现有研究主要关注于技术的应用优化,对于瞬态烧结过程的物理机制探索较少。为此,文中重点研究了电脉冲作用下纳米铜烧结样品的电阻时变特性,并结合高速摄影、剪切测试、扫描电镜等观测手段,进一步阐释了样品电阻的演变规律。研究结果表明,样品电阻与剪切强度具有良好的对应关系,即电阻越低、剪切强度越大。首次脉冲放电时,样品电阻主要受纳米铜颗粒键合反应的影响,随时间呈先下降后平稳的趋势;后续脉冲放电时,电阻主要受焦耳加热效应的影响,随时间呈上升速度趋缓的变化。电脉冲烧结存在最佳放电次数:当小于最佳次数时,焊层随放电次数的增加变得愈加致密,使其电阻减小而剪切强度增大;当大于最佳次数时,焊层劣化随放电次数的增加而加重,导致电阻增大而剪切强度减小。最后提出了一种样品电阻的计算模型,该模型能准确预测电脉冲作用下电阻的时变特性。

关键词：纳米铜电脉冲烧结样品电阻时变特性预测模型

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基于旋转运动的试验气流场产生方法数值研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第5期54卷 1758-1768页

作者：黄亚飞蒋兴良郑华龙马列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400044

为了丰富气流场试验手段以及满足复杂环境气流场试验的要求,提出一种基于旋转运动的试验气流场产生方法。建立基于旋转参考系以及滑移网格的数值求解模型并对有限空间内的三维旋转流场分布特性进行研究。研究结果表明:涵道结构可以有效... 详细信息

为了丰富气流场试验手段以及满足复杂环境气流场试验的要求,提出一种基于旋转运动的试验气流场产生方法。建立基于旋转参考系以及滑移网格的数值求解模型并对有限空间内的三维旋转流场分布特性进行研究。研究结果表明:涵道结构可以有效提升试验段内的平均流速,其加速效果随着转速和旋转半径的增加而增加。试验段内动压系数及气流偏角则随着转速增加而增加,随着旋转半径的增加而减小。通过增加旋转半径来提升试验流速和流场品质是最合理的方式。涵道内的流场的径向偏移是影响试验段内的试验流场品质的重要原因,后续研究需对其进行校正以增加基于旋转运动的试验气流场产生方法的适用性。

关键词：流场试验数值模拟高速运动旋转运动

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风机叶片气动脉冲除冰结构脱冰计算模型及试验验证

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电工技术学报 2023年第13期38卷 3630-3639页

作者：于周舒立春胡琴蒋兴良李汉湘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) 重庆400044

随着低碳型电力系统建设的发展,风力发电系统的发展速度进一步提升。山地风能资源丰富,然而建设于此的风力发电机在冬季极易覆冰。为减少覆冰造成的风机出力损失,保证风电场电力调度稳定,对风力发电机应用防/除冰技术十分重要。该文提... 详细信息

随着低碳型电力系统建设的发展,风力发电系统的发展速度进一步提升。山地风能资源丰富,然而建设于此的风力发电机在冬季极易覆冰。为减少覆冰造成的风机出力损失,保证风电场电力调度稳定,对风力发电机应用防/除冰技术十分重要。该文提出一种适用于风机叶片的气动脉冲除冰结构,并基于此结构建立相关脱冰计算模型。为了验证该结构的除冰效果和脱冰计算模型的准确性,在人工气候试验室开展了不同温度和冰层厚度下的覆冰与除冰试验。结果表明:随着冰层厚度的增加和覆冰温度的降低,平均除冰气压呈现增加趋势,脱冰面积比出现减小趋势;经验证,该文建立的脱冰计算模型可信度高,基于该模型可知,适当提高变形层的弹性模量和厚度可以增加脱冰面积比。

关键词：风力发电机覆冰脱冰计算模型气动脉冲除冰

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考虑调相机饱和参数的分阶段励磁控制优化策略

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电力系统保护与控制 2023年第15期51卷 42-54页

作者：袁彬李辉向学位曾韵竹谭宏涛梁力元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) 重庆400044

针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对... 详细信息

针对常规励磁控制在故障期间未能充分发挥调相机暂态无功输出能力和难以准确有效地支撑电网电压的问题,提出考虑调相机饱和状态下电机参数的分阶段励磁控制优化策略。首先,推导调相机暂态无功输出表达式,分析不同运行工况下饱和参数对调相机暂态无功特性的影响。其次,基于调相机参数与输出无功的数学关系引入考虑饱和参数的无功增量,分阶段优化励磁环节中内环电压参考值与外环PI控制。最后,建立锡盟-泰州特高压直流输电系统的无功控制模型,通过仿真验证励磁控制策略优化效果。研究成果为调相机的优化设计提供技术支撑,也对提高调相机的电网电压故障支撑能力和提升我国高压直流电网的电压稳定水平具有重要作用。

关键词：调相机暂稳态电抗饱和参数励磁控制优化分阶段励磁

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抑制碳化硅电驱系统共模电压的多矢量模型预测控制策略

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电机与控制学报 2023年第4期27卷 10-22页

作者：周童李辉向学位张爱博姚然周豪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400044

针对高频碳化硅电驱系统现有策略受限于备选电压矢量较少,难以兼顾共模电压和电流畸变抑制效果的问题,本文提出一种基于多矢量组合型模型预测控制方法。首先,对碳化硅逆变器进行三相双脉冲测试,研究不同电压矢量对碳化硅高频开关特性的... 详细信息

针对高频碳化硅电驱系统现有策略受限于备选电压矢量较少,难以兼顾共模电压和电流畸变抑制效果的问题,本文提出一种基于多矢量组合型模型预测控制方法。首先,对碳化硅逆变器进行三相双脉冲测试,研究不同电压矢量对碳化硅高频开关特性的影响。其次,分析基于双矢量模型预测的共模电压抑制方法产生电流畸变的原因,并提出通过增加一组逆向相邻矢量组合的多矢量调制电流畸变抑制方法,以及提出对应的多矢量作用时间推导方法和多矢量死区补偿策略。最后,对所提出的方法进行了仿真和实验,结果表明所提方法共模电压幅值在全频率段均得到有效衰减,最大衰减约60 dB,电流畸变率降低至原来的1/3,有效抑制共模电压同时降低电流的总谐波畸变率。

关键词：永磁同步电机模型预测控制碳化硅逆变器共模电压电流畸变

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一种强电磁设备中超级电容EMC模型的建模方法

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电机与控制学报 2023年第7期27卷 11-19页

作者：陈振亚刘其凤李永明张淮清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400030

针对大功率强电磁设备中负载状态随时间变化的超级电容储能柜,提出了一种时变负载电磁兼容(EMC)模型的建模方法,用于解决其EMC模型的高精确度建模问题,进而用于预测大功率强电磁设备短时工作状态下的瞬态传导电磁干扰。首先,依据超级电... 详细信息

针对大功率强电磁设备中负载状态随时间变化的超级电容储能柜,提出了一种时变负载电磁兼容(EMC)模型的建模方法,用于解决其EMC模型的高精确度建模问题,进而用于预测大功率强电磁设备短时工作状态下的瞬态传导电磁干扰。首先,依据超级电容直流充电过程中的时变负载特性,提出了一种时变负载EMC模型的建模方法,并给出了模型中各参数的具体求解方法。其次,考虑到超级电容储能柜的拓扑结构,给出了基于超级电容单体参数的储能柜时变负载EMC模型的外推建模方法。随后,针对储能柜的充电方式进行建模研究,设计了一种可以实现恒压、恒流充电以及充电方式灵活切换的控制策略。最终,将超级电容完整的EMC模型应用于DC-DC变换器传导电磁干扰建模预测中。通过与实测数据进行对比,主要干扰频点处误差在5 dB以内,进一步验证了超级电容时变EMC模型建模方法的正确性和有效性。

关键词：大功率强电磁设备超级电容短时工作传导电磁干扰时变负载EMC模型 DC-DC变换器

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不同敷设方式下±500 kV高压直流海缆稳态载流量仿真分析

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高电压技术 2023年第2期49卷 597-607页

作者：乔镜琪赵学童夏源冯勇肖永健杨丽君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400044

稳态载流量是衡量高压直流海缆电能传输能力的重要指标。为此,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立了±500kV直流海缆电-热-流耦合模型,基于控制变量法研究了J型管、电缆沟和隧道3种典型敷设方式下的尺寸参数、材料热导率、... 详细信息

稳态载流量是衡量高压直流海缆电能传输能力的重要指标。为此,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立了±500kV直流海缆电-热-流耦合模型,基于控制变量法研究了J型管、电缆沟和隧道3种典型敷设方式下的尺寸参数、材料热导率、排列方式等对海缆稳态载流量的影响。结果表明:在J型管敷设段,减小J型管管壁厚度和增大J型管外径均可有效提高海缆稳态载流量;在电缆沟敷设段,随着埋深的增加,稳态载流量逐渐降低,而空气域截面尺寸和电缆沟材料热导率的增大则可提高稳态载流量;在隧道敷设段,考虑到空气对流换热等因素,当电缆横向排列且间距为900mm时,稳态载流量达到最大值;稳态载流量最低的隧道段为瓶颈段,可通过增加通风设备提升瓶颈段稳态载流量。

关键词：海缆稳态载流量 J型管电缆沟隧道

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碳化硅改性超疏水涂层协同增强直流沿面闪络性能及机理研究

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电工技术学报 2023年第9期38卷 2480-2490页

作者：许文杰黄正勇李剑王飞鹏苏凡云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) 重庆400044

超疏水涂层在能源电力装备防湿/污闪络方面具有潜在的应用前景,但其表面在直流电场下易积聚电荷,导致电场畸变,诱发沿面闪络。该文研制了一种兼具优异憎水性和电荷消散特性的碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层,研究了其沿面闪络特性和机理。结... 详细信息

超疏水涂层在能源电力装备防湿/污闪络方面具有潜在的应用前景,但其表面在直流电场下易积聚电荷,导致电场畸变,诱发沿面闪络。该文研制了一种兼具优异憎水性和电荷消散特性的碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层,研究了其沿面闪络特性和机理。结果表明,填充碳化硅质量分数为40%的氟碳树脂超疏水涂层沿面闪络性能最佳,与室温硫化(RTV)硅橡胶涂层相比,其干闪和湿闪电压分别提升了62.1%和90.6%。研究发现,填充40%碳化硅的氟碳树脂超疏水涂层表面以浅陷阱为主,被捕获的载流子易于脱陷,有效提升了涂层的沿面干闪电压;同时,该超疏水涂层表面粘附功低,水滴易被电场驱离,可形成较大干区,显著提升了涂层的湿闪电压。因此,碳化硅/氟碳树脂超疏水涂层表现出良好的憎水性能、电荷消散特性和直流沿面闪络性能,对提升高湿环境中能源电力装备的绝缘性能具有重要参考价值。

关键词：碳化硅氟碳树脂超疏水沿面闪络特性

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基于拓扑优化的车用功率模块Pin-Fin设计方法

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电工技术学报 2023年第18期38卷 4963-4977,4993页

作者：李恺颜曾正孙鹏王亮邹铭锐韩绪冬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) 重庆400044

集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,是车用电机控制器热管理的发展趋势。然而,传统参数设计方法无法定量表征Pin-Fin的形貌结构,设计自由度低、设计效果欠佳,难以实现Pin-Fin的热-流协同设计。基于变密度拓扑优化方法,该文... 详细信息

集成Pin-Fin散热器可以降低功率模块的结-流热阻,是车用电机控制器热管理的发展趋势。然而,传统参数设计方法无法定量表征Pin-Fin的形貌结构,设计自由度低、设计效果欠佳,难以实现Pin-Fin的热-流协同设计。基于变密度拓扑优化方法,该文提出一种Pin-Fin形貌结构的设计方法,建立Pin-Fin设计的变密度拓扑优化模型,分析模型参数对优化结果和收敛性的影响规律,形成以结-流热阻和冷却液压降为目标的协同优化方法,探索Pin-Fin结构的热-流耦合规律和强化换热方法,得到最优的Pin-Fin散热器形貌结构,搭建变流器实验平台和车用电机控制器样机,对标商业化圆形Pin-Fin结构,以及三角形、菱形和水滴形等其他形貌结构,计及母线电压、负荷电流和冷却液流量的影响,实验结果验证了所提模型方法的可行性和有效性。实验结果表明:基于拓扑优化方法设计的Pin-Fin结构,与传统结构相比可以降低12%的结-流热阻,消除了多芯片结温差异的80%,为车用功率模块和电机控制器研究提供新的思路。

关键词：车用功率模块集成Pin-Fin散热器拓扑优化方法热-流协同优化设计

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