高压直流电缆的电-热场耦合仿真研究

高压直流电缆(high voltage direct current cables, HVDC-cables)广泛应用于生产、生活的方方面面,研究高压直流电缆的电特性、热特性及其耦合性质有助于为高压输电设计和施工提供重要依据.以往研究高压直流电缆内部电场分布时,一般将其视为静电问题,并假设电缆材料属性为线性.本文考虑了绝缘介质材料聚乙烯的非线性特性以及绝缘材料内部的欧姆损失,对旋转对称和非旋转对称的高压直流线缆模型进行了电-热场耦合仿真研究.仿真结果显示,绝缘材料内外温差ΔT增高将引起电场反转效应,而电场系数β增加将消弱外界屏蔽电场.对于非旋转对称截面的高压直流电缆,绝缘介质内电场强度与介质厚度正相关,且同样存在电场反转效应.     

恒定导通时间控制的交错式功率因数校正电路

常规单相Boost功率因数校正( PFC)电路存在功率器件电压开关应力大问题,对此提出了一种基于电感电流临界导通模式的恒定导通时间( Constant On-Time, COT)控制方法。运用COT控制策略,开关管在低压时实现零电压( ZVS)开通,高压时实现谷压( VS)开通,大大地降低了功率开关器件的电压应力。论文分析了电路的工作原理,讨论其设计方案,并研制了一台600 W样机。实验结果表明：该交错并联PFC变换器降低了输入、输出电流纹波和开关器件的电流应力,降低了变换器的开关损耗和电磁干扰。     

电场调制FeCoSi/PZT驱动器磁性研究

采用射频磁控共溅射方法在玻璃衬底上制备了具有面内单轴各向异性的FeCoSi磁性薄膜。使FeCoSi磁性薄膜初始易磁化方向(称为初始易轴)与PZT驱动器应力方向(长轴方向)平行进行粘接得到FeCoSi/PZT驱动器异质结,用于研究通过电场来调制磁性薄膜的磁矩转动及各向异性场的场强,并利用微聚焦磁光克尔效应测量了不同电压下FeCoSi磁性薄膜初始难磁化方向(称为初始难轴)的磁滞回线。结果表明:当给PZT驱动器施加正电压时,异质结在张应力的作用下薄膜的易磁化方向保持不变,但各向异性场变大,各向异性场随电压的变化关系约为0.12Oe/V,从而实现了电场对各向异性场场强的调制;当给PZT驱动器施加负电压时,异质结在压应力的作用下使磁矩偏离初始易轴,而磁矩从初始易轴方向转到初始难轴方向所需施加的电压为-80V,从而实现了电场对磁性薄膜磁矩转动的调制。文中实现的通过电场对FeCoSi磁性薄膜磁矩转动和各向异性场的调制有望在低功耗微波器件中得到应用。     

阳极Ta/Ta2O5的薄膜曲界面结构特征及形成机理

采用电化学方法制备了钽电解电容器阳极.通过场发射扫描电镜和理论分析对钽阳极断面的曲面结构特征及其形成机理进行了研究.研究结果发现Ta/Ta_2O_5的薄膜曲界面存在间隙层(1nm),该间隙层为氧空位及其缺陷离子迁移所致;曲面结构的应力模型表明曲面薄膜界面的电化学生长过程生产缺陷浓度高于平面系统,讨论了钽电解电容器曲面薄膜的形成过程对电场应力畸变屏蔽的机理.     

自然电位测井模拟实验及其研究

本文根据井下自然电场的成因、自然电位测井工艺过程以及模拟实验的相似理论,得到了部分空间物理模型的理论依据,按该理论设计制作了模拟实验装置,并进行了不同条件下的实验,最后得到了自然电位与地层电阻率、侵入半径、地层的水淹程度等因素的关系,还将实验结果与数值模拟和实测资料进行了对比分析。     

多边界非恒定流控制、监视系统的研制与应用

应用计算机及其控制技术,解决多边界非恒定流物理模型试验中的控制问题,系统能对模型多个边界实现智能化控制,试验中各参数从数据采集,整理到输出均由计算机自动完成,减少了试验过程中的人为干扰因素,实际应用表明,该系统使用方便,运行可靠且控制精度高。     

一种适于直流电阻率正演模拟求解地表电位的积分方程法

根据静电场的Ｒｏｂｉｎ 积分方程,推导出了一组适用于有界恒定电场的积分方程,它们描述了缺陷参数同表面电位的关系．经过一个具有解析解的例子验证后,将其推广到半空间的情形,并对积分方程进行了离散,最后对一典型三维模型进行了数值模拟．模拟结果表明了该方法的正确性和有效性．     

电场对表面结构的影响

用局域密度泛函理论研究了电场对表面结构的影响。计算采用了从头计算赝势和平面波加局轨道混合基的第一性原理方法,并用在真空层中插入平行所研究表面均匀电荷层的方法来模拟外电场,解释了长期以来没有解释清楚的Ｗ（００１）ｃ（２×２）场离子显微镜实验,得出了电场对表面结构影响的规律。     

改善电力变压器端部电场的试验研究

通过对电力变压器端部绝缘结构中“油隙”区放电特性的分析提出了改善油隙区电场分布的方法,降低静电环绝缘层的介电常数,模拟试验表明,该方法可提高起始放电电压     

电磁感应与相对论

从相对论出发,讨论感生电动势、动生电动势以及动生电场的电动势的联系