大功率GTO损耗特性的实验研究

为适应大功率门极关断晶闸管 ( GTO)不断增长的实验要求 ,建立了较大容量 ( 4 0 MVA/ 5 k V/ 8k A)的实验电路和快响应的测试设备 ,给出了选取电压和电流传感器的一般原则 ,并详细分析了影响 GTO开关波形的各种因素。基于所建实验系统 ,通过改变主电路和吸收电路的参数配置 ,系统研究了不同工况下 GTO的动态损耗特性。通过分析提出了开通和关断损耗的改进计算方法 ,在获得较高准确度( 95 % )的同时可降低对示波器测量分辨率的要求。实验方法和结果为 GTO的动态开关特性研究和应用系统设计提供了参考依据。     

大功率GTO开关特性综合分析系统的研究

为便于器件的设计选型 ,根据已有实验数据 ,采用人工神经网络 ( ANN )建立了外围环境参数和大功率门极自关断晶闸管 ( GTO)开关特性 (包括损耗特性、开通和关断时间、电压和电流的变化率等 )之间的非线性关系 ,训练误差范围为± 5 %。基于最速下降原理 ,建立了 GTO的等效传热模型—— Foster网络 ,与实验测得的热响应曲线相比 ,此模型的误差范围为± 3 %。最后将这些算法集成在开关特性综合分析软件中 ,为 GTO的动态开关特性研究和应用系统设计提供了分析平台。     

MnZn功率铁氧体的损耗特性研究

研究了MnZn功率铁氧体在不同温度、频率和磁感应强度情况下的损耗特性，分析了磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗的机理，及这三种损耗与温度、频率和磁感应强度的关系．结果表明，频率不高于100kHz时，MnZn功率铁氧体的损耗是由磁滞损耗、涡流损耗组成，其中磁滞损耗在低温时占主要成分；随着频率的升高，即使在磁感应强度较低时，涡流损耗和剩余损耗的影响不容忽视，且两者都随温度的升高而升高．     

大功率电动汽车充电装置的实验研究

根据设计目标：充电装置输出功率10kw,充电桩主电路由输入电路、全桥DC/DC直流变换器和输出电路组成,输出最大电流100 A,输出最高电压100 V,输出电压纹波控制在±2%以内,从硬件结构,控制算法的层面上对系统进行设计,实验结果证明了设计的可行性,     

GTO辅控斩波器换流电路特性分析

本文分析了GTO辅控斩波器换流电路的特性,并考虑到电源电感的影响和电枢反应的影响,实验结果与分析结论是一致的。     

无取向硅钢片损耗特性模拟研究

磁性材料损耗特性的精确模拟对提升电气设备的效率和性能具有重要意义,受到了中外相关学者的广泛关注。基于经典的Steinmetz经验公式,提出了一种改进的损耗模型,该模型充分考虑了频率与损耗之间的关系,将损耗模型的计算参数表示为频率的函数。然后应用该模型对不同激励频率下无取向硅钢片的损耗特性进行了模拟研究。并将模拟结果与实验结果进行了对比分析,验证了该模型的有效性,为无取向硅钢片损耗的精确模拟提供了理论依据。     

大功率高压开关电源变压器的损耗分析及散热控制

为了提高大功率高压开关电源的可靠性和稳定性,针对其变压器损耗与温升特性,进行理论分析和仿真实例验证,并提出一种损耗分析和散热控制方法。以Ansoft Maxwell软件建立变压器的3D模型,进行磁场的有限元分析;计算不同负载条件下的温升情况及散热所需风量,通过Ansys软件对温度场进行分析;以2000V/3A的开关电源模块为例,建立实际模型验证散热控制的有效性。研究结果表明:大功率高压开关电源的变压器损耗来源于绕组损耗和磁芯损耗;在自然冷风条件下,变压器散热情况较差,温升明显过高;采用本文所述方法所计算的风量能有效控制变压器的温升;采用该方法也可得到不同负载条件下变压器的对应损耗及所导致的温升,进一步达到调控温度的目的。     

大功率T/R组件相变温控平板热管的散热特性实验研究

为保证大功率相控阵天线T/R组件的长时间稳定工作，提出了一种相变储能平板热管的热控设计方案，该系统中的相变材料和平板热管分别发挥储热和热扩散的作用。实验对比了铝制平板热管和铝合金板的热扩散性能，以及它们分别和相变材料结合后的热控性能。实验结果表明，铝制平板热管的传热性能优于铝合金，在40 W时其冷凝端的最大温差为3.2℃,且等效热阻可维持在0.35 K/W以下；当热源置于侧边时，相比置于中间位置时的蒸汽扩散和液体回流路径较长，平板热管的热扩散性能下降；同时，与使用铝合金作为储热容器底部基板时的局部过热现象相比，采用相变储能平板热管的热控设计，可以将热源的热量进行均匀扩散，降低热流密度，从而表现出更好的温度均匀性，再通过相变储能的方式吸收热量，可以保证天线产品持续工作90 min时的结点温度控制在70℃。对于高纵横比的槽道式平板热管，需要进一步改良槽道的毛细结构，降低蒸汽扩散和液体回流路径的差异对热扩散性能的影响。     

热交换实验中量热器热损耗的研究

对热交换实验中量热器尺寸结构进行分析研究 ,结果表明实验中量热器的最小热损耗只与其设计尺寸有关 ,即量热器的容积一定时 ,最小热损耗只与容器的高度有关而与其它实验值无关     

铁氧体材料的磁滞损耗特性

对偏转磁芯所用的铁氧体材料的磁滞损耗特性进行了分析，介绍了磁滞回线测量的方法原理，由测试结果可计算出磁滞回线面积。得出磁滞损耗功率与频率、磁通密度及温度的经验公式。对磁滞回线中涡流的影响进行了讨论，指出目前应用的偏转频率下，在磁芯损耗中磁滞损耗占主要部分。     

忽略损耗情况下定子绕组传输特性研究

应用多导体传输线理论研究电机定子绕组在忽略损耗情况下的传输特性，从而能考虑匝间电容、匝间互感的影响，并且计算了实例，所得结果与实测结果相比，在较宽频率范围内相近。     

大功率可控硅的正向特性理论

考虑到大注入下的电子—空穴等离子体散射效应并应用对称边界条件,本文建立起了一种大功率可控硅的正向特性公式。数字计算表明,所得新公式与Herlet的实验数据和我国华中工学院等的实验和生产数据较好符合。考虑到一机部部颁标准要求测元件的平均通态正向压降而不是瞬态通态正向压降,本文还进一步从瞬态压降公式导出了平均压降的公式,以供设计和产品质量检查时参考。     

大功率动态辉光放电特性

自从德国电气工程师B.Beghaus利用辉光放电发明了辉光离子氮化法以后,由于它比其它的氮化方法具有更大的沈越性,引起了世界各国的重视,并且都引进技术和研究离子氮化法。离子氮化是一种新工艺,近年来发展非常迅速。它的应用范围也不断扩大。本文主要从物理学的观点出发,经过试验,找出大功率动态辉光放电的特性曲线。由于动态辉光放电正适合于离子氮化,所以从理论上和实践上为离子氮化探求到可靠满意的辉光放电的工作点,以期达到对钢铁材料氮化所需要的要求。因此,大功率动态辉光放电特性,将成为阴极放电应用的技术基础。     

基于电火花成型加工实验的电极损耗的研究

本文在进行了电火花机床加工盲孔的实验的基础上,从实验结果分析了峰值电流、脉冲宽度和占空比对电极相对损耗的影响。并从实验加工后的电极形状出发,说明了在不能修正和更换电极的情况下,模具型腔加工中电极在线补偿的重要性。     

多层损耗材料的实验研究及计算机辅助设计

给出了多层损耗材料反射系数公式,使用具体材料的电磁参数,以三层结构为例进行了具体方案的设计,并用自行开发的软件进行了计算机辅助设计,绘制了相关的理论计算曲线.同时通过试验研究,得出了相关的测量曲线数据.比较理论计算和实验结果,明显可以得出理论计算和实验是一致的结论,这证明了理论的正确性和实验的合理性.     

基于损耗实验的电主轴温度场分析

目的分析高速电主轴温度场分布情况,为研究高速电主轴温升、热变形预测提供理论依据.方法建立高速电主轴1/4三维有限元模型,基于损耗实验计算主轴电机及轴承生热率前提下分析高速电主轴温升分布情况.通过电主轴测试系统建立温升实验,测量高速电主轴外壳不同部位温升验证有限元仿真结论.结果仿真结果表明:高速电主轴稳态温度场中转子处温度最高,温度为84.4℃;高速主轴壳体最高温升出现在电主轴轴头处,温升为23℃,与实验结果相比误差为8.6%.结论通过分析温升仿真和实验得到高速主轴外壳不同部位温升不同,外壳温度变化是一个非线性变化过程,前2000s温度快速升高,2000s后温度逐步稳定.此结论为有效控制高速主轴温升,减小主轴变形及提高主轴精度提供理论基础.     

一种光纤固定接头接续损耗特性的研究

根据OTDR实验测试曲线和光场局域模式耦合理论，对自行研制的毛细管固定连接器的接续性能进行了分析研究，研究表明，毛细管壁与光纤包层间的缝隙必须控制在一定的范围内，才能保证较低的接续损耗。     

3.5 GHz频段城市环境路径损耗特性研究

应用一种基于入射和反弹射线法(shooting-and-bouncing ray, SBR)以及一致性绕射理论(uniform theory of diffraction,UTD)的射线跟踪方法,主要研究了在3.5 GHz频段上发射天线的高度、位置等对城市环境中路径损耗特性的影响。应用SBR实现从发射天线到接收点的射线查找,然后应用UTD计算与每条射线相关的复电场,研究发现,在3.5 GHz频段上,路径损耗特性对发射天线的高度不敏感,而在这一频段改变发射天线的位置会引起路径损耗特性产生很大的改变。对实测值和仿真值进行了比较,比较显示实测值和仿真值吻合得较好,这说明应用基于SBR/UTD的射线跟踪法可以有效预测城市环境中的路径损耗特性。     

可倾瓦滑动轴承摩擦功率损耗特性研究

为了在降低轴承能耗的同时保证透平机械的高效安全运行,对轴承-转子系统进行了更准确的建模仿真。首先对转子和轴承间隙内的油膜厚度进行了精细建模,考虑润滑油温粘效应及轴瓦变形,结合小扰动法计算轴承转子动力学参数,开发出计算五瓦可倾瓦轴承程序(COMDYN-Bearing),并将文献数据与本文数据对比,以验证本模型在多项参数中尤其是功率损耗计算的准确性。最后以某合成氨装置工业汽轮机为例,实证研究轴承宽径比、预负荷等结构参数对功率损耗以及转子稳定性的对应关系,结果表明:随着轴承预负荷的增大,轴承功耗和最高瓦温随之降低,但转子的稳定性也随之降低;随着宽径比的增加,轴承最大瓦温降低,但功耗增加,转子稳定性降低。     

光敏电阻特性的实验研究

简要介绍了光敏电阻的工作原理及基本特性,用实验方法研究了光敏电阻的伏安特性、光照特性、光谱特性,光照强度与光电流之间以及入射光波长与亮电阻之间的关系。实验结果表明,在光照强度较弱时,光敏电阻的电压与电流满足线性关系,在光照强度较强时,电压增大的同时,电流增大的更快;在一定工作电压下,当受到一定波长范围的光照时,对于同一波长的入射光,随着光照强度的增强,光电流在增大,亮电阻在减小;对于不同波长的入射光,在相同光照强度下,随着入射光波长的增大,光电流先增大,后减小,而亮电阻先减小,后增大。表明光敏电阻对光具有选择性。