PSpice软件在非正弦周期电流电路实验教学中的应用

本文介绍了PSpice软件在非正弦周期电流电路实验教学中的应用。利用RLC串联电路的选频特性,从方波信号中提取出基波、三次谐波和五次谐波信号。在PSpice仿真结果中观察到了方波信号的分解与合成波形,验证了方波信号有效值关系式的正确性。PSpice仿真实验参数易于调节,波形直观清晰,测量误差较小,取得了良好的教学效果。     

基于小波包变换的电力系统谐波分析的研究

为了防止谐波对电力系统和用电设备的危害,分别用小波变换和小波包变换对电力系统谐波进行分析.仿真结果表明二者都能将基波从电流信号中正确地提取出来.而小波包变换比小波变换能够分解出更加丰富的谐波信号,利用小波包变换分解的各次谐波频率和幅度的误差率完全符合谐波分析的精度要求.     

基于EEMD算法的三相四线制APF谐波检测

针对总体平均经验模态分解(EEMD)法进行信号分解时计算量大、实时性差的问题,提出在EEMD分解过程中,通过对利用三次样条拟合曲线求取上下包络线的样条函数进行优化,来减小EEMD算法的运算时间.并将该算法用于提取三相四线制APF谐波中的基波分量,提高谐波检测的有效性和实时性.为验证该方法的检测效果,将EEMD算法和基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法分别应用于提取基波分量.检测结果表明,所提方法的检测精度更高、动态响应速度更快.     

单相负载下谐波与无功动态补偿的仿真研究

针对单相电力线路中谐波和负载变化下无功不平衡与谐波干扰,运用瞬时无功功率理论ip-iq算法检测,提取电流基波有功分量,进而得到基波无功分量和谐波分量之和,采用电流闭环的电流直接控制策略,产生电流脉冲驱动信号,送到IGBT逆变桥,连接至电力线路进行补偿。仿真表明,存在谐波和负载变化时,通过该补偿装置可以达到电流跟踪精确、响应迅速、补偿充分等效果。     

多相异步电机谐波电流与谐波磁势的对应关系

为了分析定子绕组流过非正弦电流时多相异步电机的运行性能,必须了解谐波电流与谐波磁势的对应关系。通过Fourier级数把非正弦电流分解为基波电流和一系列谐波电流,分别计算各次时间谐波电流所产生的不同次空间谐波磁势,得到谐波电流次数与产生的合成谐波磁势次数间关系且给出通用表达式。结果表明:多相异步电机谐波电流与谐波磁势间的对应关系不同于三相异步电机。分析了某十二相异步发电机未能建立基波电压却建立了谐波电压的原因,并提出了解决方法。     

基于改进小波变换法的风电场谐波检测

为了提高风电并网电力系统谐波检测的快速性与准确性,提出一种改进小波变换的谐波检测方法。首先,把风电并网系统电压信号的频域空间分割成低频区段与高频区段,针对低频区段信号采用小波多尺度算法分解,针对高频区段信号采用小波包进行分解,得到信号中的基波和各次谐波分量;然后,通过有效地提取出特定频率段的谐波分量进行重构来检测风电并网电力系统谐波;最后,利用MATLAB进行了仿真实验。实验结果表明:该方法能快速有效检测出谐波分量,提高了谐波检测准确度和快速性。     

运用因散经验模式分解算法的谐波检测新方法

为了满足有源电力滤波器(APF)实时、快速地跟踪检测电力系统谐波电流的要求,提出基于因散经验模式分解算法的谐波电流检测法.该方法将电流信号分解成内在模式函数(IMF)形式,在筛分过程中添加高斯白噪声频谱,为IMF解析过程的时域分布设定一致的参考结构,并运用端点效应处理策略确定边界极值点.设计了运用新算法的电流跟踪检测器,并进行了仿真试验.结果表明:该方法不仅在筛分时去除了模式混叠,而且硬件配置简单,检测基波幅值与期望幅值之误差仅为1.08%,可以较精确地分解出电流信号的基波和谐波分量;该方法跟踪检测非平稳信号的延时仅为6 μs,信号的谐波分析实时性比传统的谐波检测法优越,因而该法可用于APF的电流跟踪控制电路和其他的谐波电流检测器.     

基于ICA的重力固体潮信号的潮汐谐波提取

鉴于传统重力固体潮信号分析方法不能将重力固体潮信号所含谐波分量分解到与不同天体潮汐谐波系一致对应的缺点,根据重力固体潮的产生机理,提出了一种重力固体潮三维正交分解模型.三维正交分解模型中将重力固体潮分解为3个与不同天体潮汐效应相一致的正交信号分量.为了获得3个相互正交的信号分量,采用独立分量分析(ICA)方法处理重力固体潮信号.同时,以负熵作为目标函数,以粒子群优化算法(PSO)作为优化函数来获得更优的解混矩阵.通过实验分析及实验验证可知,此文算法可以将重力固体潮信号正交分解为与三维正交分解模型一致的信号分量,并且各分量所含频谱信息具有与重力固体潮信号中各谐波系理论值相对应的特点,实现了从产生机理上将重力固体潮信号所含谐波分量对应分解到各谐波系中的功能.     

六相异步电机定子谐波电流抑制的滤波器研究

针对电压型逆变器驱动的多相异步电动机的定子谐波电流问题,提出了一种新型的电抗滤波方法,滤波电抗器采用单铁心结构.当被控异步电机为六相移30°的绕组结构时,定子中的基波电流在电抗器铁心中产生的磁动势为零,而5次,7次等低次谐波电流则产生2倍于三相结构的旋转磁动势,因此该滤波器可以有选择地对定子中的显著谐波电流产生电抗,而对基波电流不产生电抗.对包括滤波器的多相异步电动机建立了数学模型并进行了仿真分析,仿真结果验证了电抗器的有效性.     

新型电流型多电平逆变器的优化设计

针对目前逆变器设计中存在的问题,提出一种基于FPGA的三次谐波注入法,该方法在原正弦调制波(基波)的基础上,叠加适当幅值的三次谐波,由于合成参考信号的最大值减小,从而提高了输出等效正弦波的幅值,而所加入的三次谐波,在三相系统中可以互相抵消。采用FPGA技术,只需一个芯片,就可完成整个设计。仿真与实验证明,采用三次谐波输入,可使电流的利用率提高1.15倍。     

考虑滑转现象水平激振压实系统的动力学特性研究

针对智能振动压路机水平激振的特点,根据压实进程中土壤的参数变化,将压实进程分为纯滚动、滑转两种工况,按工况分阶段建立二自由度动力学模型,以XG6133D型智能振动压路机为算例,分析压实系统的幅频曲线及振动轮的动响应.结果表明:一阶、二阶共振频率及共振幅度随减震器参数、土壤参数的变化而发生相应变化;压实进程中振动轮水平运动发生从单周期到倍周期变化,时域波峰、波谷产生锯齿状畸变,频谱呈现除基波外仅含丰富的奇次倍谐波,且随着土壤的密实,时域波形的畸变和频谱奇次谐波量愈发明显.幅频及响应特性的研究为预测压实状况和提高压实性能提供理论依据.     

一种基于延时线的全数字脉冲式超宽带发射机

本文设计了一款应用于无线体域网的全数字超宽带脉冲发射机.采用开环工作的延时线得到不同的延时信号,再由边沿合成器将多路延时信号合成为具有较高中心频率的短时方波脉冲信号,该短时方波脉冲信号经过输出驱动模块及带通滤波电路整形成为超宽带脉冲信号.芯片采用中芯国际0.13μm RF CMOS实现,面积为1 118μm×873μm.测试结果表明,发射机输出脉冲信号的最大幅度为220mV,信号-10dB带宽可在0.9~1.5GHz之间调节,脉冲信号中心频率在3.2~4.4GHz范围内可配置,当脉冲重复速率为15Mb/s、信号带宽为0.9GHz,输出信号设置为最大幅度时,芯片功耗为0.9mW.     

基于改进的变步长自适应滤波算法的功率测量（英文）

基于自适应滤波,提出一种新的算法用于实时抽取电网中的基波和谐波信号,该算法能自适应地将被测量的电网信号分解成单个分量且具有很快的收敛速度,也能够进行功率测量.电网中的基波和谐波分量可以被分解成一系列正弦信号,可用能量算子来测量电网的频率.构建电网的电压和电流模型时,一个新的变步长LMS算法被用来改善自适应滤波器的速度,同时也证明了所提算法的稳定性。最后,用一个仿真实例说明了该算法的有效性.     

电力信号基波频率测量CZT算法仿真分析

对电力信号基波进行测量中作者应用了CZT算法,在大量仿真计算的基础上找到了参数选择的最佳方案:选定采样频率约为基波频率的4倍,加Hanning窗,用CZT算法计算基波频率.说明了该算法精度高运算量小,文中还分析了基波测量误差对谐波分析误差的影响,可以看出,各谐波受基波的影响最大.     

一种氧化锌避雷器阻性泄漏电流测量新方法研究

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下，基波电压与阻性泄漏电流三次谐波分量之间的关系．在电场传感器获取线路电压信号的基础上，利用数字信号处理技术，提出一种计算氧化锌避雷器阻性泄漏电流的新方法．仿真计算表明该方法可以较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波分量和三次谐波分量．     

氧化锌避雷器测试仪校准装置的研制

传统的氧化锌避雷器测试仪校准方法存在难以模拟含有基波阻性电流、容性电流和三次阻性电流的难题。文中设计了低噪声的电路架构,通过研制参考电压、全电流发生器、功率放大电路和反馈电路,产生标准的正弦波参考电压信号和含有一次阻性电流、三次阻性电流和一次容性电流的全电流信号,通过高精度回测电路确保输出信号的准确度。经过实验验证,该校准装置电压、电流基波准确度小于等于0.1%,三次谐波优于1%,完全满足实验室校准需求,解决了氧化锌避雷器测试仪的校准难题。     

Chen-M(o)bius八路数字通信系统的性能仿真

利用MATLAB软件,构建Chen-M(o)bius八路数字通信系统,对5种常用函数族(偶对称方波、奇对称方波、偶对称三角波、奇对称三角波和锯齿波函数族)调制解调系统进行仿真.通过计算机编程运算,对保存的信噪比和错误概率的数据进行处理结果表明,新系统利用调制的原理,使得原始信号在经过乘法器之后得到的信号的带宽有较大幅度的提高,相当于对原始信号进行了扩频变换     

基于高频方波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制策略

传统的高频方波注入法,利用转子的饱和凸极效应,可提升转速控制精度,但该方法也导致电流中含有大量的谐波而产生畸变,对电机的转矩脉动产生负面影响。在传统高频方波注入法的基础上,通过谐波电流抑制算法,利用坐标变换及低通滤波器采集出5、7次电流谐波分量,将采集的数据经过谐波电压补偿。提出了一种谐波抑制高频注入的方法。该方法消除电机工作中电流谐波分量,达到抑制转矩脉动的目的。仿真和实验结果表明了该算法可以有效地抑制定子电流的畸变,降低转矩脉动,且具有较高的灵活性。     

永磁同步电机单层分数槽集中绕组磁动势与电感

在对电机磁路进行理想假定的条件下,推导出单层分数槽集中绕组永磁同步电机电感参数计算公式.电机内除偶数和相数的整倍数之外其他极对数的磁动势都存在,其中与基波绕组系数相同、转向相反、幅值很大的谐波极对数仅与基波相差2对极;当电机槽数较少时极对数为1的次谐波磁动势幅值甚至比基波还大;绕组系数与基波相同的高次谐波以及其他次谐波幅值也较大.电机高速运行时,幅值较大的谐波磁动势产生的磁场会在永磁体内产生涡流损耗,造成永磁体温升增加,甚至去磁.由于电机的谐波漏抗很大,电机的总漏电感很大,功率因数低.但是,漏电感大可以提高电机的弱磁调速范围.     

数字万用表对方波傅立叶分解进行电压修正

方波傅立叶分解大学物理实验,传统的实验方法是运用示波器测出取样电阻各次正弦谐波电压峰-峰值,再对其电压值进行修正。运用数字万用表替代示波器进行方波信号傅立叶分解实验,具有电压测量实验电路简单、RLC串联谐振点的判断更为准确的特点。本文介绍了用数字万用表对方波信号傅立叶分解进行电压测量和修正的主要实验操作步骤和实验数据,证明了此方案的可行性。