小型高温超导直线同步电机样机的设计与测试--《西南交通大学》2011年硕士论文
小型高温超导直线同步电机样机的设计与测试
【摘要】：超导体的发现与直线电机的诞生已有一个世纪,超导直线电机也从20世纪中期发展至今。自从1987年YBCO高温超导材料发现后,超导技术的应用也越来越广泛。从1999年开始,世界各国都已开始高温超导(HTS)直线电机的研制,至今,日本、德国、美国、葡萄牙、韩国都已有高温超导直线电机的相关报道。本论文提出了一种新型的高温超导直线电机设计,设计类型为同步直线电机,主要用于磁悬浮系统的推进。该样机使用的是YBCO涂层超导体,而不是其他小组使用的BSSCO多晶复合材料。论文并对该设计进行了样机的制作与实验研究。
该样机次级励磁绕组由一个或者多个高温超导线圈串联组成,并按磁极交替的方式排列。初级电枢则为传统的铜线圈绕组,通入三相交流电后能在气隙中产生行波磁场。这种结构避免了对超导线圈通入交流电,从而避免了由于交流电而产生的交流损耗。
为了对超导直线同步电机(SLSM)进行静态实验测试,首先设计并搭建了直线电机测试平台,详细的内容可见第二章。该测试平台所研究的为次级励磁系统受到初级电枢产生的行波磁场作用时产生的力,即对推进力与法向力进行测试与分析。同时对影响到直线同步电机性能的其他重要参数也进行了实验与讨论,包括每个线圈的临界电流,n值,电感及场常数。
除了对单个线圈进行上述的测试外,同样对磁极交替的方式排列的两个线圈及四个线圈串联的情况进行了实验。研究了线圈加入铁磁材料,如硅钢芯、镝芯,与铁背板时对直线同步电机推进力与法向力的提升效果。同样,在不同的气隙高度下也进行了实验测试。
通过对实验结果进行讨论和分析,比如通过比较电机在各个情况下所产生的推进力与法向力的比值,可以对其结构进行优化从而提升电机的性能,并对今后大型超导直线同步电机的开发提供建议。该论文工作对今后含高温超导部件的高推进力及高功率密度的超导直线同步电机系统的开发提供了帮助。
【关键词】：
【学位授予单位】：西南交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TM341【目录】：
摘要6-7Abstract7-10第1章 绪论10-16 1.1 引言10 1.2 高温超导体与直线同步电机10-12
1.2.1 高温超导体10-11
1.2.2 直线同步电机11-12 1.3 高温超导直线电机研究现状12-15 1.4 本论文研究的目的、内容及方法15-16第2章 直线电机测试平台16-25 2.1 直线电机测试平台的机械结构16-19
2.1.1 支架16-18
2.1.2 支撑板18
2.1.3 导轨与滑块18-19 2.2 直线电机测试平台的其他硬件与软件19-21
2.2.1 力传感器19
2.2.2 信号放大器19
2.2.3 数字万用表19-20
2.2.4 直流电源20
2.2.5 变频器与高斯计20
2.2.6 LabVIEW软件20-21 2.3 直线电机测试平台的安装与实验过程21-24
2.3.1 平台的安装21-23
2.3.2 测试平台的实验测试过程23-24 2.4 小结24-25第3章 高温超导线圈的结构及性能25-32 3.1 第二代YBCO高温超导带材25-26 3.2 高温超导线圈的结构26-27 3.3 高温超导线圈的性能27-31
3.3.1 临界电流27-29
3.3.2 n值29
3.3.3 电感29-30
3.3.4 线圈中心的磁感应强度及场常数30-31 3.4 小结31-32第4章 样机的结构及性能研究32-47 4.1 引言32 4.2 样机的结构及测试方法32-35 4.3 空心线圈的测试35-37
4.3.1 单个线圈的情况35-36
4.3.2 多个线圈串联的情况36-37 4.4 引入铁磁材料的影响37-43
4.4.1 镝芯与铁芯的比较38-40
4.4.2 添加硅钢芯与铁背板的影响40-43 4.5 气隙高度的影响43-45 4.6 小结45-47结论47-48值得进一步开展的工作48-49致谢49-50参考文献50-54攻读硕士期间研究成果54
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清;[J];科学通报;1987年06期
中国博士学位论文全文数据库
李婧;[D];西南交通大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
周玲;;[J];安徽师大学报(自然科学版);1991年02期
张安平;陈国平;裴锦华;;[J];兵工学报;2010年02期
樊锋,刘强;[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
王大彧;郭宏;于凯平;张立佳;;[J];北京航空航天大学学报;2010年08期
王飞飞;黄斌;胡波;;[J];大功率变流技术;2008年06期
尚敬;杨大成;廖长鑫;魏凯;;[J];大功率变流技术;2010年01期
邱忠才;骆开源;王远波;;[J];变频器世界;2007年01期
赵蕾;汤晓华;刘娜;夏天煜;李可;;[J];北京工商大学学报(自然科学版);2010年06期
翟小飞;张俊洪;赵镜红;;[J];船电技术;2006年04期
李庆民;张俊洪;赵镜红;;[J];船电技术;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库
王立强;雷美珍;卢琴芬;叶云岳;;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
王立强;卢琴芬;叶云岳;雷美珍;;[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
于明湖;张玉秋;叶云岳;姚泽勇;卢琴芬;;[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
曹荣敏;周惠兴;陈现敏;文华强;;[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
叶云岳;;[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
杨少东;叶云岳;范承志;;[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
于明湖;叶云岳;夏永明;张玉秋;;[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
夏永明;叶云岳;卢琴芬;于明湖;;[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
叶云岳;;[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
卢琴芬;方攸同;叶云岳;;[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库
雷金;[D];华中科技大学;2010年
杨通;[D];华中科技大学;2010年
岳宏卫;[D];南开大学;2010年
游峰;[D];南开大学;2010年
颜鹏达;[D];浙江大学;2009年
胡楚雄;[D];浙江大学;2010年
赵云;[D];国防科学技术大学;2010年
程远雄;[D];华中科技大学;2011年
闫光亚;[D];华中科技大学;2011年
曾理湛;[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
张志华;[D];河南理工大学;2010年
王旭强;[D];河南理工大学;2010年
易昌;[D];哈尔滨工程大学;2010年
康洪超;[D];河南理工大学;2010年
冯巧红;[D];合肥工业大学;2010年
郑福龙;[D];哈尔滨理工大学;2010年
马达;[D];华东理工大学;2011年
吴克元;[D];浙江大学;2011年
张宗盛;[D];太原理工大学;2011年
宋媛;[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
赵忠贤,陈立泉,崔长庚,黄玉珍,刘锦湘,陈赓华,李山林,郭树权,何业冶;[J];科学通报;1987年03期
赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清;[J];科学通报;1987年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
陈棣湘,潘孟春,罗飞路,田武刚,胡媛媛;[J];国防科技大学学报;2003年04期
许孝卓;汪旭东;袁世鹰;;[J];矿山机械;2005年12期
;[J];机电新产品导报;2005年07期
田武刚,潘孟春,陈棣湘,罗飞路;[J];微电机;2004年04期
庞洪帅;;[J];伺服控制;2008年09期
孙宝玉,梁淑卿,宋文荣,王延风,何惠阳;[J];光学精密工程;2003年04期
王锡磊;余海涛;;[J];电工电气;2009年04期
于加兴;汪华峰;;[J];黑龙江科技学院学报;2006年06期
郭小舟,王滢,王式雄;[J];机车电传动;2004年04期
韩连英,孙宝玉,梁淑卿,刘虹;[J];长春工业大学学报(自然科学版);2003年04期
中国重要会议论文全文数据库
黄明星;叶云岳;陈翾;;[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
刘晓;叶云岳;郑灼;;[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
卢琴芬;叶云岳;陈宇;范承志;;[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
叶云岳;卢琴芬;陈宇;陈翾;沈育栋;;[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
夏永明;童昕宏;叶云岳;卢琴芬;母果姿;;[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
薛其坤;;[A];中国化学会第28届学术年会“化学的创新与发展论坛”摘要集[C];2012年
张立钦;邹慧明;徐洪波;田长青;;[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
郭亮;叶云岳;卢琴芬;;[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
卢琴芬;叶云岳;;[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
王明杰;焦留成;陈勇;周富强;;[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库
刘东然;[N];中国知识产权报;2009年
吴苡婷;[N];上海科技报;2009年
本报记者 石珊珊 马亮;[N];机电商报;2009年
刘霞;[N];科技日报;2011年
冯诗齐　编译;[N];文汇报;2011年
左常睿;[N];科技日报;2009年
张佳星;[N];科技日报;2009年
记者 吴苡婷;[N];上海科技报;2011年
季耿　李荣沙
吴婷婷;[N];新清华;2010年
张孟军;[N];科技日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库
闫光亚;[D];华中科技大学;2011年
关丽荣;[D];沈阳工业大学;2010年
洪俊杰;[D];哈尔滨工业大学;2010年
徐月同;[D];浙江大学;2004年
田艳丰;[D];沈阳工业大学;2010年
邵波;[D];浙江大学;2007年
孙立杰;[D];上海交通大学;2010年
邹积浩;[D];浙江大学;2005年
王桂荣;[D];浙江大学;2006年
方家荣;[D];中国科学院电工研究所;2001年
中国硕士学位论文全文数据库
郑石钧;[D];西南交通大学;2011年
单旭东;[D];大连交通大学;2010年
刘启宇;[D];沈阳工业大学;2010年
赵会斌;[D];电子科技大学;2010年
张宗盛;[D];太原理工大学;2011年
耿聪;[D];长春工业大学;2011年
武轲;[D];长春工业大学;2012年
吴一祥;[D];广东工业大学;2011年
牟晓杰;[D];浙江大学;2012年
程传莹;[D];浙江大学;2013年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
800-810-6613
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：800-810-91813
在线咨询：
传真：010-
京公网安备74号您的位置： &
高温超导同步电机正在走向市场
摘　要：1986年，瑞士苏黎士研究人员率先研发出了一种高温超导材料，于是拉开了国际竞相开发高温超导同步电机的序幕。因为较表1中所述的低温超导材料，利用该表所述高温超导材料来制造超导电机，不仅能够降低成本，而且可以简化设计，改善致冷系统及提高可靠性。恰恰在这时正好是关于电网结构概念的世界趋势已经转向于配电和小型发电厂；而且，超导电机的已有可行性研究表明只有1000MW以上的机组才具有竞争力。这两个因素使得除日本外的许多开发商取消了所有与低温超导电机有关的工作。
优质期刊推荐中国电机工程学报
中国电机工程学报
&&&&&&&&&&&&加入收藏
&&&相 关 期 刊
中国电机工程学报
2008年&28卷&6期
高电压技术
侯镭 王黎明 朱普轩 关志成
特高压线路覆冰脱落跳跃的动力计算研究
导线脱冰是冰区输电线路中的常见现象，导线脱冰会引起导线的剧烈运动，使导线跳跃上下摆动，导线跳跃将导致导线档中空气间隙的减小，严重时以致相间闪络；同时脱冰跳跃还会对绝缘子串、金具及铁塔产生较大的动态拉力，对其产生破坏作用，在重冰区大档距的情况下，导线脱冰的影响尤为显著。特高压线路由于导线分裂根数较多，截面较大，其脱冰跳跃问题更为严重，特高压脱冰跳跃的考虑对于导线排列，铁塔选型，档距配置等都有重要意义。本文首先分析了导线脱冰时的非线性的非线性动力过程，建立了适用于导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型，确定了采用中心差分的显式积分方法作为计算方法。计算得到了导线脱冰跳跃的时程响应，并分析了脱冰量（百分比）、档距组合、导线机械参数、均匀与非均匀脱冰等因素的影响。
2008&Vol. 28&(6):&1-6
张志劲 蒋兴良 孙才新 舒立春 苑吉河 王波
低气压下特高压直流污秽复合绝缘子覆冰闪络特性
复合绝缘子耐污性能好，我国在建的云广±800 kV直流特高压线路将采用复合绝缘子，但该线路面临覆冰和高海 拔的影响。该文在人工气候室模拟高海拔的低气压研究了2种不同伞型结构的染污复合绝缘子直流冰闪特性。结果表明：特高压直流复合绝缘子冰闪电压随冰厚和污秽程度增加均呈幂函数规律下降，2种绝缘子冰厚影响特征指数分别为0.246、0.212，污秽影响特征指数则分别为0.174 2、0.178 4。而冰闪电压与高海拔低气压之间满足幂函数关系，其气压影响特征指数与绝缘子型式、覆冰状态和覆冰量、污秽程度等有关。在中等覆冰条件下，五三型结构复合绝缘子具有较好的覆冰电气性能。在严重覆冰条件下，复合绝缘子伞裙结构对直流冰闪电压的影响不明显。
2008&Vol. 28&(6):&7-12
杨庆 司马文霞 孙才新 武坤 袁涛
覆冰绝缘子交直流闪络场路模型的研究
该文建立了覆冰绝缘子的交直流闪络场路模型，该模型将覆冰绝缘子的闪络分为空气间隙击穿前电弧的起始、空气间隙击穿后电弧在冰表面的发展和临界闪络判定3个阶段。通过对空气间隙击穿前后覆冰绝缘子电场分布的计算，并结合覆冰绝缘子闪络电路模型中电弧的E-I特性和U-I特性，求取覆冰绝缘子的临界闪络电压和电流，进而求取闪络过程中的U-I特性和I-t特性，并可以避免用电路模型采用简化公式计算覆冰各参量所产生的误差。通过与其他理论模型计算结果和真实覆冰绝缘子的试验结果的比较，对该文所建立模型进行了验证。
2008&Vol. 28&(6):&13-19
苑吉河 蒋兴良 孙才新 胡建林 张志劲 孙利朋
冰柱直流放电特性及路径
冰的电气特性影响输电线路覆冰绝缘子闪络电压。该文选择冰柱为试品，在人工气候室内研究了冰柱直流放电路径和表面闪络特性，从而探讨覆冰绝缘子闪络的一般规律。试验和分析结果表明：电极布置方式不同，沿冰柱放电的路径发生变化。覆冰水电导率和气压是影响冰柱和覆冰绝缘子闪络电压的2个重要参数，随着覆冰水电导率的增加或气压的降低，冰闪电压下降。根据试验结果，文中给出了冰柱闪络电压与覆冰水电导率和气压的关系。冰柱闪络电压的极性效应明显，正极性闪络电压低于负极性的。临界闪络电流随着气压的降低明显减小。
2008&Vol. 28&(6):&20-24
白海峰 李宏男
输电线路杆塔疲劳可靠性研究
结合输电杆塔的结构和环境荷载的概率分布特征，以结构疲劳损伤和设计使用寿命为控制条件，在对杆塔结构进行合理简化与风雨荷载随机分布有效建模的基础上，提出一套完整有效的分析杆塔结构在环境荷载作用下发生疲劳损伤、疲劳破坏的可靠度分析方法。以实际杆塔在模拟环境荷载条件下的疲劳可靠性分析为例，分别采用一次二阶矩法和完全分布法计算疲劳失效概率，并考察峰值分布假定、荷载组合与相关参数对结构疲劳可靠度的影响程度。分析结果表明，疲劳可靠度指标与峰值应力假定和风荷载的相干程度有关；结构失效概率随着风暴发生频次和持续时间的增长而增加，计入雨荷载时尤为如此。
2008&Vol. 28&(6):&25-31
杨勇 陆家榆 雷银照
同塔双回高压直流线路地面合成电场的计算方法
我国计划在实际工程中采用同塔双回高压直流线路，由于该类线路在世界上无工程应用先例，需要研究其地面合成电场的有效计算方法，以满足工程设计和环境保护需求。考虑极导线对地距离不同和极导线布置方案对每一极导线起晕电压的影响及正负极导线起晕场强的差别等因素，提出一种计算同塔双回高压直流线路地面合成电场的方法。利用同塔双回直流模拟试验线段，对极导线按不同方案布置时的地面合成电场进行测试，并采用该文方法对地面合成电场进行计算。结果表明，采用该文方法计算极导线按不同方案布置时同塔双回直流线路的地面合成电场，其分布规律与实测结果基本吻合；地面最大合成电场计算值与实测结果基本一致。
2008&Vol. 28&(6):&32-36
曹晓斌 吴广宁 付龙海 蒋伟 张雪原
直流电流密度对土壤电阻率的影响
高压直流输电系统的接地电流在1 000 A以上，为确保直流接地系统的安全运行，该文对直流电流密度与土壤电阻率的关系进行了研究。首先，利用多孔介质模型分析直流条件下土壤的导电机制，得出土壤电阻率的计算公式以及直流电流密度对土壤电阻率的影响规律。然后设计相应的实验进行定量分析，认为离子携带的总电荷数|zi|Ci以及离子迁移能力mi是影响土壤电阻率的主要因素，这种影响可以按直流电流密度的大小分为3个区段，第1个区段内土壤电阻率不随电流密度变化；第2个区段内土壤电阻率随电流密度增大而快速上升；在第3个区段，土壤电阻率随着电流密度的上升而快速下降。文中对造成这种现象的原因进行解释，并建立简化数学模型，该模型可以对不同直流电流密度下的土壤电阻率进行近似计算。
2008&Vol. 28&(6):&37-42
电力电子与电力传动
汤赐 罗安 赵伟 帅智康
混合型并联有源滤波器的稳定性
基于混合型并联有源滤波器的拓扑结构，在采用检测电网谐波电流控制策略时，该文重点研究了系统延时、电网电感和无源滤波器参数对系统稳定性的影响。考虑到谐波治理效果，有源滤波器的放大倍数K应越大越好，但系统中的延时环节、电网电感参数和无源滤波器参数限制了 的范围，决定了有源滤波器实际投入的最大容量。在上述理论分析的基础上，该文提出了一种K值在线自调整技术，使得不论是在轻微畸变状况下还是在严重畸变状况下，都能实现良好的谐波抑制效果，电网谐波畸变程度被控制到很小。
2008&Vol. 28&(6):&43-48
罗萍 甄少伟 李彦麟 李肇基 张波
不同调制模式下Boost变换器DCM模态的能量模型与稳定性分析
给出了Boost变换器断续工作模态(discontinuous conduction mode, DCM)下的能量模型，通过比较基于脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)模式下能量模型所得到的变换器的输出电压值与参考文献中的结果，证明了此能量模型的正确性。同时，基于PWM和脉冲跨周调制(pulse skip modulation, PSM)模式下的能量模型，分析了不同调制模式下变换器的稳定性。理论分析与仿真结果表明，PWM变换器在反馈电压误差放大因子KEA较大的时候会出现分岔和混沌现象，DCM模态下的PSM变换器在不同的调制度M下也会出现分岔现象，但不会出现混沌现象。文中还给出了PSM变换器倍二分岔的边界条件。
2008&Vol. 28&(6):&49-54
秦岭 张航 谢少军
低电压应力零电流开关降压变换器
提出一种低电压应力的Buck变换器。该变换器能在整个负载范围内实现所有开关管的零电流开关(zero current switching, ZCS)和所有无源开关管的零电压开关(zero voltage switching, ZVS)，而且通过无源箝位电路彻底地消除了所有开关管的电压尖峰；此外，所有开关管的电流应力都很小。该文详细分析了该变换器的工作原理以及箝位支路的作用机理，并通过状态空间平均法分析了该变换器的稳态和动态特性，最后在一台1 200 W的原理样机上进行实验验证，并给出实验结果。
2008&Vol. 28&(6):&55-61
费万民 张艳莉 阮新波 姚文熙 吕征宇
三电平逆变器SHEPWM非线性方程组的求解
初值对三电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(selected harmonic elimination PWM, SHEPWM)非线性方程组求解过程收敛与否和收敛速度都至关重要。为了提高非线性方程组的求解速度，提出了一种以冲量相等、重心重合为原则的求取非线性方程组初值的方法，使得每一个M下取得的初值往往可以保证大多数M(以0.01为分辨率)值对应的非线性方程组收敛，而且显著加快了迭代的收敛速度。对采用所提方法求得的初值不能收敛的M值对应的方程组求解，采取了以其相邻的M值对应的数值解为初值的有效方法，结合这两种初值方法。以11个开关切换点为例，以0.01为调制度M的分辨率，对M从1.15到0.01范围内的每一点上的非线性方程组，采用Matlab6.5中提供的基于牛顿迭代法的fsolve函数，分别求解，并给出至少一个可以实现的数值解。讨论了三电平逆变器SHEPWM问题的多解现象和简单的优化原则。建立了二极管箝位三电平逆变器实验电路模型，对所求SHEPWM的解抽样进行实验，实验证明了所求解能够实现基波控制目标并消除选定的低频次谐波，证明该文提出的方法是有效的。
2008&Vol. 28&(6):&62-68
刘庆丰 王华民 冷朝霞 刘丁
采用波形合成法的级联型多电平逆变器谐波控制
为改善级联型多电平逆变器输出电压波形质量，对通过控制逆变单元开关角实现级联多电平逆变器谐波控制的方法进行了分析研究。针对解方程组法消除特定谐波中高次多变量方程组难于求解的问题，提出了一种波形合成消除特定谐波的方法。利用此方法可通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关角。依据理论计算结果进行的例证演示列出了开关角所有可能的取值情况，说明通过逆变器开关角的选择可同时实现输出电压中特定谐波的消除及基波幅值的调节。仿真与实验结果验证了该方法的可行性。
2008&Vol. 28&(6):&69-73
张加胜 潘大伟
四象限变流器的一种准降压式新型拓扑
针对传统的桥式四象限变流器直流侧工作电压要求较高的缺点，提出一种准降压式新型四象限变流器拓扑，其直流侧工作电压下限值比桥式拓扑降低近一半，适用于直流电压较低的应用场合。该文运用状态空间平均法对这种新型拓扑进行建模和稳态理论分析。Matlab数字仿真与样机实验结果证实了该拓扑、模型及理论分析的正确性。
2008&Vol. 28&(6):&74-78
白华 赵争鸣 袁立强
三电平高压大容量变频器中的短时间尺度脉冲现象
大容量变频调速系统中存在相当多的短时间尺度过渡过程，如电力电子器件的开关过程、换流回路的转换等，其作用时间一般在微秒至纳秒级。这些过渡过程将直接影响到电力电子装置运行的可靠性，因此，抛开传统的稳态研究模式，从脉冲的短时间尺度来看待这些过渡过程非常必要。该文以三电平高压大容量变频调速系统为试验平台，在得到大容量变频调速系统中各类波过程数学函数的同时，着力将PWM脉冲进行系统分类，综合考虑各类脉冲产生的原因及其作用效果，分析了最小脉宽对于系统动态和稳态性能的影响。试验结果验证了以上分析的正确性。
2008&Vol. 28&(6):&79-85
单级并联式高功率因数直流不间断电源
提出了一类单级并联式高功率因数直流不间断电源(uninterruptible power supply, UPS)电路结构与拓扑族。它是由二极管整流桥与具有功率因数校正、不间断供电、快速输出电压调节等功能的并联式变换器构成。也可以看成是由主直流变换器、辅助直流变换器和充电器3个模块构成。以Buck-Boost式拓扑为例，深入分析研究了这类变换器的工作模式、稳态原理特性、控制策略,给出了关键电路参数设计准则。理论分析与试验结果表明，这类变换器具有单级功率变换、对负载真正的在线不间断供电、网侧功率因数高、蓄电池与电网高频电气隔离、输出电压调节速度快、不需故障检测及模式转换电路、体积重量小、成本低等优点。
2008&Vol. 28&(6):&86-91
电机与电器
陈阳生 黄碧霞 诸自强 D. Howe
电机参数误差对永磁同步电机弱磁性能的影响
在矢量控制的永磁同步电机控制系统中，d轴和q轴电流的控制一般是根据电机数学模型推导的最佳性能轨迹，如恒力矩区的每安培电流最大力矩控制和弱磁区的最大功率控制。文中通过大量的实验，研究了当电机模型使用了不精确的各种电机参数后，对永磁同步电机的性能产生的不同影响。
2008&Vol. 28&(6):&92-98
杨金明 赵世伟 钟庆 N.C. Cheung
基于自校正技术的开关磁阻直线电动机的位置控制
该文提出一种考虑外扰动和饱和特性的开关磁阻直线电动机的自校正位置控制方法，利用自校正方法的参数自调整特点，克服因制造精度、饱和以及外扰动造成的模型不确定所带来的控制精度损失。该文中开关磁阻直线电动机采用单入单出的离散模型描述，利用回归最小二乘法估计参数，并应用极点配置自校正算法进行过程控制。仿真和试验结果证明该方法在参数估计、位置跟踪响应速度和在扰动下的鲁棒性等均有很好的效果。
2008&Vol. 28&(6):&99-103
夏长亮 张茂华 王迎发 刘丹
永磁无刷直流电机直接转矩控制
永磁无刷直流电机以其效率高、噪音低、易维护等优点在工业控制的各个领域得到了越来越广泛的应用。但是，永磁无刷直流电机存在较大的转矩波动，这就限制了它在高精度系统中的应用。直接转矩控制具有瞬时转矩控制的特点。它直接在定子坐标系下观测电机的磁链、转矩，并将此观测值和给定值进行比较，差值经滞环控制器得到相应的控制信号，再综合当前的磁链状态来选择相应的电压空间矢量，实现对电机转矩的直接控制。该文尝试将直接转矩控制方法用于永磁无刷直流电机的控制，以期达到抑制转矩波动的目的。仿真及实验结果表明，该文提出的方法能够较好地抑制永磁无刷直流电机的转矩波动，并且具有很高的动态响应速度。
2008&Vol. 28&(6):&104-109
电工理论与新技术
严登俊 刘瑞芳 朱长江
电机电磁场的有限公式计算技术
有限公式方法是一种新型的基于全局变量的电磁场数值计算方法，该文针对工程中电机几何结构复杂的特点，研究了运用有限公式法计算电机内电磁场时的若干技术问题。提出了一个新的当网格单元形状为不规则三角形时的计算格式，避免了对大型矩阵的求逆运算。首次将全局变量中的源变量定义在原剖分网格上，将全局变量中的形态变量定义在映射剖分网格上，提高了在区域边界不规则的情况下多介质区域中磁场计算精度，和编程效率。该文还首次系统地介绍了有限公式方法中边界条件的处理方法，丰富完善了有限公式方法的理论体系。通过对一台实际电机的电磁场分步以及电气参数计算，并与有限元等方法的计算结果进行对比，验证了方法的可行性与正确性。
2008&Vol. 28&(6):&110-115
张晚英 周有庆 赵伟明 张绪红 朱青 黎福海 王耀南 李中发 陈洪云
偏流切换桥路型高温超导故障限流器的实验研究
研究了应用于三相电力系统中偏流切换桥路型高温超导故障限流器实验室样机。正常工作情况，在电桥上引入直流偏置电流，不出现限流；短路故障情况，整流桥中的直流偏流影响限流效果，将直流偏置电压源切换到限流电阻，使故障电流限制到预定的范围。研究了该限流器的工作原理，分析限流参数的变化对其限流特性的影响。实验和仿真表明，该限流器有很好的限流和重合闸能力，能显著减少暂态及稳态的故障电流，有效提高系统的动态稳定性和电网的电能质量。
2008&Vol. 28&(6):&116-122
京ICP备号-2
北京市海淀区清河小营东路15号　100192　电话：010-