喷射电镀纳米晶镍工艺研究

采用喷射电沉积法,在直流和方波脉冲两种电流波形下制备纳米晶镍镀层。研究了沉积参数,如电流密度、电流波形、镀液喷射速度等对镀层微观结构的影响。     

地线绝缘子间隙放电电流波形特征分析

地线绝缘子并联间隙长度的减小,使其在高感应电压影响下极易产生间隙击穿放电,直接威胁电力系统的安全运行。为了解地线绝缘子间隙放电电流波形特征,进行地线绝缘子不同间隙击穿放电试验研究。测量了试验过程中击穿放电电流波形,分析了其时域和频域特征。分析结果表明,放电电流波形起始段会产生一个大脉冲,脉冲电流幅值达到6 A左右;大脉冲电流过后出现正弦电流波形,其电流幅值约为0. 25 A,持续1～2个周波之后,电流降为0。正弦电流波形中会包含2～4个小脉冲,脉冲正负交替呈现,持续时间约25μs;且在不同间隙宽度下放电电流波形频率集中在50 Hz。同时研究发现将时域和频域特征分析所得结果作为特征量,可以对间隙放电电流波形进行识别。研究结果可以为地线放电故障电流监测提供参考依据。     

新型交直流比较仪在暂态电流测量中的应用

提出了一种全新的交直流电流比较仪,分析了它的暂态响应特性。这种新型电流比较仪实际上包含了自平衡直流比较仪和电子补偿式交流电流互感器的所有功能。测试表明传统的暂态电流互感器测量误差达到5％－10％,而用新型交直流比较仪的暂态电流测试误差小于1％。     

静电聚结效果在线评价实验

研究在线测量连续流动聚结实验系统,实现油包水乳状液微观形貌的在线观察和采集,并利用该系统研究电场参数和流动参数等对油包水乳状液中水滴聚结特性的影响规律。结果表明:高强电场在低流量下具有显著作用,随着流量增加其作用减弱但在高流量下依然使液滴粒径明显增大;不同波形下,低频范围内最优频率为30 Hz,但是超过50 Hz后随频率增加液滴聚结效果提高;不同波形下,液滴粒径随电场强度增加而增加,但最优电场强度不同;直流脉冲和正弦交流波形的最优场强约为200 k V·m~(-1),而交流脉冲和方波的最优场强要高于该值;不同波形下聚结效果不同,相同电场频率和电场强度下直流脉冲电场中聚结效果最优,正弦交流、交流脉冲和方波电场中聚结效果稍差。     

12脉波可控整流器的谐波抑制策略

提高12脉波可控整流器谐波抑制能力,提出基于12脉波可控整流器的直流侧谐波抑制策略。该控制策略通过在直流侧附加谐波抑制模块,改善整流器输入电流波形,满足不同负载工况下输入电流谐波抑制要求;根据12脉波整流器交、直流侧电流关系和直流侧理想电流波形,分析并给出谐波抑制模块的输出电压波形,并采用全桥逆变电路调节谐波抑制模块的输出电压。仿真结果表明,该策略能有效抑制整流器输入电流谐波。     

电晕放电辐射场实验研究

针对带高压物体的电晕放电辐射信号的时域、频域特征开展研究,对静电电晕放电电流、辐射场进行了理论分析,设计完成了静电电晕放电电流及辐射信号实验.研究发现,不同极性电晕放电的辐射场波形测试有明显差别:实验条件为负极性时,先发生电晕放电,但正极性放电发生时,脉冲幅值比负极性时大;负电晕电流脉冲波形的上升时间小于正电晕电流.实验结构不同,电晕放电辐射场的特征不同:利用电晕放电针与直流高压源直接相连的实验结构得到的放电波形的上升时间为十几个ns,频率分布集中在20～100 MHz;利用孤立导体电晕放电实验结构得到的放电波形的上升时间为几个ns,频率分布集中在200～600 MHz.结论对于研究带高压物体的电晕放电辐射信号特征具有很好的参考价值.     

磁势自平衡回馈补偿式直流传感理论研究

研究了一种新型直流传感机理与方法，包括磁势自平衡回路和补偿回路两个环节．分析了磁势自平衡回路在半个周期内单铁心磁势自平衡的工作过程．通过对铁芯的磁化过程、剩磁特性及线圈的激磁状态研究，分析了半波磁势自平衡直流传感器的电流波形．该系统结构简单，稳定可靠，在40％～100％额定电流范围内，输出电流的相对误差不超过0．1％，其精度大大提高．     

磁性源电磁法发射电流分段控制方法

针对磁性源发射系统中脉冲宽度调制(PWM)控制方法电磁干扰强及上升沿、下降沿拖尾严重的问题,提出一种磁性源电磁法发射电流分段控制的方法。将发射电流分为4段精确控制,即通过引进高压辅助电源的方法控制发射电流的上升沿、平顶段与下降沿,并利用软硬件相结合的方法消除下降沿过冲。讨论供电电压与波形线性度、延迟时间的关系,给出具体设计方案及电路参数计算,采用仿真和实验的方法与PWM控制方法所得电流波形进行对比分析。研究结果表明:通过输出电流分段控制方法得到的输出电流波形的上升沿时间小于1.5 ms;下降沿时间小于0.5 ms,过冲电流小于3 A,线性度大于0.875,与PWM控制方法所得波形相比,其上升沿提升速度快,下降沿延迟时间短,线性度高,反向过冲电流小。     

超短脉冲微细电解加工电源研制

本文提出一种用于微细电解加工的超短脉冲─纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽100ns,额定电流1A,占空比和频率均独立可调。该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压,电路简单可靠,成本低廉。设计的高频信号发生器工作频率范围宽,波形调节方便;快速驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证。斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题。针对微细电解加工工艺的特点设计快速保护电路,实现高精度的微细电解加工。利用本电源样机加工出典型微细零件,验证了该电源的有效性。     

快速原型的焊接电流波形控制实现

采用xPC实时目标环境,运用Matlab/Simulink工具开发MIG焊电流波形快速原型控制系统,该系统可以灵活开发多种焊接电流波形,能够实现焊接电流、电压信号及视觉信号的同步采集、实时显示和存储功能.利用开发的电流波形快速原型控制系统分别设计脉冲、中值脉冲及双脉冲的电流波形并进行工艺试验.结果表明:开发的电流波形快速原型控制系统能够实现多种焊接电流波形的设计,具有良好的抗干扰性能和稳态精度,焊接过程稳定且焊缝成形良好,并具有实时快速调整的优点.     

设附加齿的无刷永磁直流电动机

本文针对小型无刷永磁直流电动机,其电压低、电流大的特点,详细论述了如何有效地利用电枢绕组大电流产生的电枢磁势,使之产生显著的助磁效果;介绍了设置附加齿、充分利用电枢磁势的原理。在此基础上研制了一台钕铁硼无刷永磁直流电动机,给出了电机结构图以及电机绕组驱动电流、驱动电压的理想波形,实验测取了电机绕组驱动电压波形和电机性能参数;分析电压波形中反势部分,得到了令人满意的结果,即电枢绕组反电势随电枢电流的增大明显,电机助磁效果显著。     

脉冲MIG焊熔滴过渡阶段的波形控制

在自行研制的软开关逆变电源上改变脉冲MIG焊的控制波形,在电流波形的下降沿增加熔滴过渡阶段,以实现焊接过程的稳定可控.通过小波分析仪采集并统计瞬时电流、暂态电压、动态电阻、瞬时能量、电流电压概率密度分布等数据,考察了熔滴过渡电流和过渡时间对焊接质量的影响.实验结果表明:增加熔滴过渡阶段有助于实现焊接过程的稳定可控;过渡电流较小时,能量不足,易出现短路过渡、焊接不稳定等现象;过渡电流接近峰值电流时,焊接情况与普通脉冲MIG焊类似,达不到波形控制的目的;过渡电流不变时,焊接质量随着过渡时间的增加而提高,当过渡时间为7ms时焊接效果理想,随着时间的进一步增加,过多的能量使熔滴过渡不规则,焊接质量开始降低;本实验条件下的最佳工艺参数为熔滴过渡电流160A、过渡时间7ms.     

无直流电感升压型永磁直驱风力发电系统

针对永磁直驱同步风力发电系统中存在的发电机电流波形差、输出电压低和变换器成本高等问题,提出一种将发电机和变换器一体化设计的新方案。通过引入以永磁发电机电枢电感为升压电感的功率因数校正(PFC)技术,采用平均电流控制法,实现了发电机电流波形与功率因数以及直流母线升压等控制。介绍了新方案的拓扑结构和控制方法,给出了系统工作的参数条件,并搭建了基于dSPACE的快速控制原型实验平台。仿真和实验结果均表明,该方案可稳定提升变换器中的直流母线电压,改善发电机的电流波形及运行功率因数,减小变换器的体积、重量和成本。     

无直流电感升压型永磁直驱风力发电系统

针对永磁直驱同步风力发电系统中存在的发电机电流波形差、输出电压低和变换器成本高等问题,提出一种将发电机和变换器一体化设计的新方案。通过引入以永磁发电机电枢电感为升压电感的功率因数校正(PFC)技术,采用平均电流控制法,实现了发电机电流波形与功率因数以及直流母线升压等控制。介绍了新方案的拓扑结构和控制方法,给出了系统工作的参数条件,并搭建了基于dSPACE的快速控制原型实验平台。仿真和实验结果均表明,该方案可稳定提升变换器中的直流母线电压,改善发电机的电流波形及运行功率因数,减小变换器的体积、重量和成本。     

精密微电弧焊接逆变电源的设计

为了提高微电弧焊接过程中的电流控制精度和小电流稳定性,设计了一种精密微电弧焊接逆变电源.该电源在传统钨极氩弧焊电源的基础上加入了基于数字信号处理器的全数字化控制系统,采用有限双极性控制方法实现了全桥逆变电路的软开关.文中还介绍了电弧负载的电特性,分析了焊接工艺对电源电气特性的要求,设计了直流和脉冲两种波形控制方案,阐述了电源系统的软件流程及控制算法.结果表明:通过精确控制电流、时间、频率、脉宽等输出参数,可实现对输出能量的精密控制,且波形一致性较好;采用积分分离PID控制算法,可实现电弧"起弧-燃烧-收弧"过程的柔顺过渡,提高小电流输出时的电弧稳定性.     

用于ETCG脉冲电源的CPA波形调节策略

根据电热化学炮负载对电源电压、电流波形的特殊要求,提出了以补偿脉冲发电机为大功率脉冲电源的多途径波形调节策略,建立了包括补偿脉冲发电机和毛细管非线性电阻负载的系统模型,并进行了模拟计算结果表明,所提出的调波方式较好地解决了补偿脉冲发电机波形调节问题,可以满足电热化学炮负载对电源的要求。     

基于幅值追踪法的航空电磁波形优化控制

针对时间域航空电磁法双极性梯形脉冲的下降沿线性度低和高压钳位电路损耗大等问题,提出一种波形优化控制方法,通过分析全桥逆变电路原理,推导出发射电流表达式,求解下降沿关断的初始时刻;建立最佳拟合直线并代入电流公式,推导出钳位电压理论公式;采用幅值追踪法对钳位电压进行闭环控制,优化下降沿线性度。仿真与实验结果表明:系统在长时间运行下,过渡时刻波形稳定度高,系统测量精度高;当发射电流峰值为400 A时,下降沿线性度可提高至99.77%;降低钳位电压有效值可以减小电容热损耗,并实现馈能,提高系统效率;调节下降沿关断速度,可以满足不同探测要求。     

电阻采样式变频器负载电流检测

分析了通用变频器直流母线串接检测电阻上的电流波形以及与负载电流之间的关系,并寻找其信号处理电路,使负载检测与过载、过流、短路保护均集中于该电阻上,最终使系统简化.给出了实际运用中的电流检测波形.     

升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5 A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。     

升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出了一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。