抑制直流偏磁导致的互感器饱和的直流补偿法

在超特高压直流输电线路相继投入运行的背景下,直流偏磁造成电流互感器(current transformer,CT)饱和的现象日趋严重,抑制CT饱和尤为重要.通过直流偏磁产生机理和CT等效模型的建立,推导得到3种CT暂态饱和时的二次电流及铁芯磁链表达式,并提出直流补偿法来抑制直流偏磁导致的CT暂态饱和.基于电力系统计算机辅助设计PSCAD(power sys-tems computer aided design)仿真平台,分析直流偏磁对CT二次电流的影响,通过定量计算得到补偿直流与偏磁电流的对应关系.抑制电流互感器暂态饱和可以确保其准确地将一次电流传变至二次侧,二次电流波形不会出现畸变,能够避免因差流过大引起的保护误动,确保电力系统安全可靠运行.此外,针对励磁涌流及接地故障造成的CT饱和,仿真结果验证该方法切实可行.     

3-溴-4-烷氧基-4'-硝基偶氮苯光限幅性能的研究

采用倍频Nd：YAG脉冲激光,在波长为532nm,脉宽8ns,重复频率10Hz的条件下,研究了新型偶氮苯化合物的光限幅特性,实验结果表明,其具有较好的光限幅特性,限幅机制主要起源于反饱和吸收。     

磁控电抗器的特性分析及应用

磁饱和电抗器有可控、延时、放大的特点。本文将磁饱和电抗器等效为一个可控开关和电抗值可调的电感串联支路,分别对其作为执行元件应用于大容量电机的软启动,和作为放大元件用于调整弧焊整流器外特性的线路和工作原理做了介绍和分析。     

卟啉单体和卟啉二聚体的光限幅性质

采用Alder法合成了3种在苯环对位连接性质不同取代基的卟啉单体和3种桥联基团性质各异的卟啉二聚体, 并研究卟啉单体和卟啉二聚体的Z-扫描
曲线和光限幅性质. Z-扫描研究结果表明, 卟啉测试样品的Z-扫描曲线相似, 均出现反饱和吸收和光限幅性质, 其中卟啉化合物4的光限幅效果明显, 入射光的透过率约为7%.     

实际工况下磁控饱和电抗器的振动研究

在不同的直流偏磁下,硅钢片会表现出不同的磁化特性以及磁致伸缩特性。为了研究实际工作状态中磁控饱和电抗器的振动,对不同直流偏磁下硅钢片的磁化特性和磁致伸缩特性进行测量。并基于测得的本构关系,建立磁控饱和电抗器的电磁-机械多场耦合模型。考虑铁心的电磁力和硅钢片的磁致伸缩效应,进行磁控饱和电抗器在不同直流偏磁下电磁场和机械场的数值计算,以得到磁通密度、应力和振动的分布情况以及直流偏磁程度对磁控饱和电抗器振动的影响,进而分析电抗器不同位置的振动情况,为减少磁控饱和电抗器的振动噪声提供有力的理论依据与计算方法。     

考虑磁饱和的永磁同步电机直接转矩控制系统设计

从磁饱和对内置式永磁同步电机交轴电感参数的影响这一方面,提出了一种考虑磁饱和的内置式永磁同步电机直接转矩控制系统中的电流幅值一定转矩最大的控制策略。磁饱和对内置式永磁同步电机参数的影响主要是由磁饱和状态下交轴电流引起交轴电感参数的变化。对交轴电感、交轴电流之间的关系作出假设,通过对考虑与忽略磁饱和内置式永磁同步电机进行数学分析、实验对比证明了此关系式的正确性进而提出了一种有效地精确的控制策略,为内置式永磁同步电机的控制策略的进一步研究提供了依据。     

C60氮丙啶衍生物的表征及其光限幅效应

研究了叠氮乙酰胺与C60反应,其反应机理为经过一个三唑啉中间体结构形成最终产物;分析表征了C60氮乙酰胺,通过量化计算确定了氮丙啶闭环结构为热力学稳定结构;应用倍频Nd:YAG脉冲激光测试了它的光限幅性能,确定其光限幅机制为反饱和吸收,长波长(707 nm)激光的限幅效果要优于C60,表明C60衍生物是一种非常有希望的激光限幅材料.     

饱和输入下一类多项式系统的数据驱动控制

研究了饱和输入下一类多项式系统的数据驱动控制问题.针对一类受噪声影响的未知多项式系统,设计了一种直接基于数据驱动的饱和控制器实现系统镇定,其中系统噪声具体形式未知但存在二次型上界.首先,在随机输入作用下离线采集系统的输入与输出数据.然后,通过采集到的离线数据以及平方和方法确定系统状态反馈控制器增益,引入的饱和约束机制可以对控制输入进行限幅.最后,通过在van der Pol振荡器系统中的数值仿真和电路实验验证了所提出控制策略的有效性.     

考虑磁场饱和的电动汽车用永磁电机控制仿真

针对电机弱磁控制系统中电机参数选取单一,没有考虑到电机不同工况下的参数变化,而导致没有充分利用电机性能的问题,研究了交直轴电感变化对弱磁控制系统的影响.以一台电动汽车用永磁同步电机为例,分别建立了电机的二维磁场模型和在不同矢量控制方法下的数学模型.根据交直轴磁链方程,考虑交直轴磁路耦合对磁场饱和的影响,利用有限元法计算了不同交直轴电流下的交直轴电感.将得到的电感矩阵代入id=0控制、弱磁控制等矢量控制系统中,比较在不同控制方法下考虑磁场饱和与不考虑磁场饱和的电机控制特征量.结果表明考虑磁场饱和的弱磁控制系统能够更充分地利用电机的性能,同时在仿真中能更准确地计算电机性能.     

磁场定向异步电机的磁饱和影响及转矩优化分析

为分析铁磁路饱和对磁场定向异步电机性能的影响 ,提出了一种新的基于 MT同步旋转坐标系下考虑异步电机主磁路饱和的非线性数学模型。通过有限元计算分析表明 ,异步电机饱和的区域主要集中在靠近 M轴的齿部和轭部 ,而在 T轴上 ,由于定转子间的转矩电流在磁路上达到磁平衡使得磁路呈线性化。在分析饱和交叉影响的同时分析了该模型的适用条件。应用该模型 ,分析了异步电机的输出转矩密度 ,计算结果表明适当选择电机的转子磁链大小 ,将会提高电机的每安培输出转矩能力     

大动态范围的对数接收机的分析与研制

本文阐述了在雷达接收机中频(30兆赫)系统中采用六级双增益级差分对晶体管放大电路时,由于它本身是采用双向截止限幅而不是饱和限幅,故避免了晶体管基区积累大量少数载流子现象。这样使接收机中频(30兆赫)系统响应速度很快,对雷达目标强回波后面的弱信号有较强的显示能力,如果管子及线路参数选得正确时,则可做到:小信号具有高增益,大信号具有低增益,输出信号与输入信号幅度成对数关系,输入动态范围可达80分贝以上。如果对数起点选在接收机噪声电平以下10分贝时,它还具有恒虚警特性。     

磁饱和及参数变化对速度观测器精度的影响

在矢量控制感应电动机系统中,当电机参数发生变化,或出现磁路饱和时,将会影响速度控制的准确性,使速度观测器精度受影响．通过MATLAB／SIMULINK仿真系统,建立静止坐标系下考虑磁饱和的感应电动机模型和矢量控制系统模型,并通过改变电机参数,比较分析参数变化及磁饱和效应对自适应状态观测器速度估计的影响．研究结果证明感应电机在参数变化时会给速度估计带来一定误差,特别是转子电阻发生变化时误差最大;工作在弱磁区时,磁饱和效应会明显影响速度观测器的精度,带来较大转速估计误差,应对观测器进行磁饱和补偿以提高矢量控制系统的调速性能．     

磁性薄膜的饱和磁化强度、垂直于膜面的各向异性和空隙度

一引言关于磁膜的饱和磁化强度目前有两种互相矛盾的实验结果和理论。多数人认为磁膜的饱和磁化强度随膜厚度减少而减少,而最近一些人得到的结果却表明直到20饱和磁化强度与膜厚度没有关系。Bean 在总结上述工作时认为这两个矛盾的结果起源于不同作者的膜性质的不同,而不是某一方测量上的毛病。本文根据下列实验结果和对以往上述工作的分析认为,磁膜的饱和磁化强     

低居里点FeCrB非晶合金的磁热效应

基于输电线路抗覆冰的应用背景,通过对Fe100-x-yCrsBy（x=11～20,y=9-20）的成分调节和快淬工艺参数控制,制备了同时具有低居里温度和高饱和磁极化强度的非晶带材．测试研究表明Fe65Cr15B20和Fe64Cr16B20的居里温度分别为28．6和11．6℃,Fe65Cr15B20和Fe64cr16B20在0℃的饱和磁极化强度分别为0．69和0．62T．设计组装了一种近似绝热磁致热功率的测量装置,用该装置对Fe65cr15B20和Fe64cr16B20两种非晶合金带的磁热功率进行了近似测量和分析．     

基于最大转矩控制的异步电机直接转矩弱磁控制方法

提出一种基于最大转矩控制的弱磁控制方法,用于异步电机直接转矩控制的弱磁运行,其基本思想是在弱磁阶段采用六边形磁链轨迹,使磁链给定值跟随转矩变化磁链自发削弱,转矩给定值限幅.该方法不需要精确的异步电机运行参数,能实现弱磁运行方式进入和退出的平滑过渡.在整个运行过程中将定子磁链给定值限制在设定区间,在不同的速度区段修改定子磁链给定值,不需要复杂计算.仿真结果表明:异步电机直接转矩控制系统在弱磁升速和降速过程中的运行性能得到改善;在弱磁运行到同一速度时,弱磁升速或降速过程中输出转矩小和过渡时间长的问题得到有效解决,六边形磁链和圆形磁链之间能够平滑过渡.     

聚磁式光学电流互感器饱和特征的记忆效应补偿研究

为补偿聚磁式光学电流互感器(OCT)的磁滞与磁饱和特性对测量线性度和精度的影响,提出具有记忆效应的非线性滤波器补偿模型.该模型将传统FIR滤波器系数用多项式表达的函数代替,使其同时具有非线性拟合和记忆输出能力.利用实测数据训练使非线性滤波器补偿模型输出与磁滞、磁饱和特性输出成反函数关系,将训练好的模型添加到聚磁式OCT中,实现对聚磁铁芯的非线性和记忆效应补偿.实验结果表明,基于非线性记忆效应补偿的聚磁式OCT在铁芯低饱和状态下仍具有较高的测量精度,采样样本的线性测量区间延伸了4.76倍,均方根误差提高约15 dB,有效地补偿了聚磁式OCT应用中聚磁铁芯的磁滞和磁饱和效应.     

基于坐标变换的微网功率解耦及限幅控制策略

传统的功率下垂控制在低压微电网中的直接应用会引起有功和无功功率的耦合问题,为此采用了基于坐标变换的虚拟功率下垂控制方法,并对其解耦特性、功率均分及限幅问题进行了研究.利用相对增益分析方法分析了采用坐标变换后系统功率的耦合程度,从理论上证明了当坐标变换矩阵与线路阻抗的阻感比相同时,虚拟功率下垂控制可以实现功率的完全解耦.针对线路阻抗差异而导致的功率无法均分问题,提出了通过增加虚拟负阻抗来实现并联逆变器间功率均分的方法.考虑到现有的虚拟功率下垂限幅范围与实际功率限幅范围的不对等性,提出了新型虚拟功率下垂限幅控制方法,将功率越限部分划分为8个区域,根据逆变器输出的实际功率确定其所属区域,进而采取相应的限幅调整措施.仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

反电势限幅对宽调速范围同步磁阻永磁电机设计的影响

针对弱磁能力很强的同步磁阻永磁(SR-PM)电机的过高空载反电势会导致逆变器损坏的问题,提出了在电机设计时对其进行限幅的设计策略,并将其和通常的无限幅的设计策略进行了性能对比和参数优化.结果表明,无限幅策略主要考虑电机、逆变器成本的平衡,限幅策略的电机设计的瓶颈是用更小的电流产生低速下的转矩,因此必须充分利用SR-PM电机的磁阻特性产生转矩,但磁阻特性的利用依然存在一个上限.     

电容型磁阻抗效应的退磁因子影响研究

研究了室温下磁致伸缩材料的退磁因子对磁电复合振子磁阻抗效应的影响.设计了长方体和四方体两种磁致伸缩板与相同压电板构成磁电复合振子,在磁电复合振子谐振和反谐振频率下,研究了退磁因子对其磁阻抗、磁电容、磁电感的影响.在谐振频率下,磁电复合振子的阻抗、电容、电感随磁场的变化趋势基本相似,但磁致伸缩为长方体时,磁电复合振子的阻抗、电容、电感达到饱和所需磁场明显小于磁致伸缩为四方体的复合振子达到饱和所需磁场.在反谐振频率下,退磁因子对阻抗和电感随磁场变化的影响与谐振频率基本相同,但退磁因子对磁电容的影响行为明显不同,四方体的磁电复合振子电容在H=1 600 Oe和H=1 700 Oe之间出现震荡,磁电容高达44 000%,而长方体复合振子没有振荡现象.从磁学的观点,理论分析了退磁因子对磁电复合振子磁阻抗效应的影响,该研究为磁场传感器在低磁场探测方面提供了实验及理论基础.     

圆柱形推拉式电磁铁的电磁力数值算法

电磁力是推拉式电磁铁非常重要的参数,但由于磁场的非线性变化,解析计算困难。针对这一问题,本文研究利用柱状坐标系下的磁矢量势理论求解圆柱形推拉式电磁铁的电磁力。将整个螺线管磁场划分为多个子域并明确边界条件得到可求数值解的子域磁矢量方程组,再通过MATLAB软件编程实现磁矢量势、电感和电磁力等电磁特性数据的计算。对比有限元中铁芯磁导率分别为恒定值10000和电工软铁的B-H曲线两种情况,说明了该数值算法的计算准确度及误差变化趋势,并分析了误差形成的原因。随着电流的加大铁芯会发生磁饱和,当磁饱和问题不严重时,数值算法的计算结果具有高准确度;随着电流的增加,铁芯发生磁饱和后误差迅速增加。实验中给圆柱形推拉式电磁铁施加不同大小的励磁电流,得到的输出推力结果与理论分析相符。