身管外壳对电磁轨道发射装置发射性能影响分析

电枢在发射过程中,瞬时变化的导轨电流会在金属身管外壳上感应出巨大的涡流,身管涡流会产生额外的损耗,同时外壳涡流的去磁效应会改变电枢、导轨等器部件的应力分布从而影响装置发射性能。该文建立了电磁轨道发射装置的数学模型,并针对整体式、上下分断式以及叠压式三种外壳结构有限元模型进行了电磁场-结构场联合仿真,获得了发射装置电磁参数和各部件应力分布。有限元电磁仿真结果表明,叠压式外壳结构外壳涡流最小、电感梯度最大、器部件应力最大,整体式外壳结构外壳涡流最大、电感梯度最小、器部件应力最小。全系统电气仿真和对比试验证明,在满足外壳支持强度和装置各部件应力条件下,选用高磁导率、低电导率的材料并设计抑制涡流的身管外壳结构,有利于提高发射装置电枢出口速度和系统效率,从而获得优良的发射性能。

电磁轨道发射系统电路模型及发射效率研究

在发射装置串联电路模型的基础上,根据能量等效原理,提出了直流脉冲等效电路模型,建立了系统能量效率ηe与能量等效电阻R_(k)^(*)、损耗等效电阻R^(*)和电流等效占空比D三个参数的数学模型。根据速度趋肤效应引入速度频率,将电枢动态运动模型转化为静态扫频模型并进行涡流场扫频分析,建立了全系统电气仿真模型。与试验结果进行对比,结果表明:电路模型、系统仿真与试验三者之间系统效率的误差小于3%。利用建立的等效电路模型和仿真模型对发射效率的影响因素进行分析,为发射效率优化设计提供了研究方法。

图腾柱PFC的电感电流过零畸变校正分析

采用GaN桥臂和SiCMOSFET桥臂的图腾柱功率因数校正器(TP-PFC)具有高效率优点,但是在网压过零附近由于瞬值较低且电压极性转换,引起占比函数突变,如果此时电感取值较大和/或控制器响应较慢,则引起电感电流过零畸变。针对TP-PFC过零附近波形畸变问题,在简述TP-PFC拓扑、数学模型、调制方式以及控制策略基础上,给出了采用PI调节器的双环控制时四种补偿校正方法:变载波幅度法、变控制量法、变控制系数法与变参考信号法,仿真验证了这四种方法能够有效改善电感电流过零附近附近波形质量,明显降低谐波含量和提高功率因数。

功率变换器电感在直流偏置或矩形波激励时磁损问题研究

结合正弦波激励下的电感磁损模型,研究了直流偏置磁场以及矩形波激励这两种情况对磁损的影响。通过实验揭示了其中的规律,并提出了这两种情况下的磁损计算模型。

电缆三维磁场分析与自感计算

文章采用三维有限元方法分析计算了几类同轴电缆、多股导线同轴电缆以及偏心电缆的三维磁场和电感参数;采用有限元商用软件包ANSYS,基于磁场能量法计算得到几种不同形状的同轴电缆、多股导线同轴电缆以及偏心电缆在不同参数下的单位长度自感参数;基于能量摄动法计算得到同轴电缆在不同参数下的单位长度自感参数和单位长度互感参数,并进一步分析得出电感参数变化规律。有限元法与解析方法计算结果的一致性验证了有限元法计算的正确性。该方法简单易行,且计算精度很高,可用于计算规则或不规则形状的同轴电缆以及偏心电缆等各类电缆的电感参数。

可逆变流器输入电感分析与计算

分析了可逆变流器输入电感的取值与功率因数控制范围以及输出功率之间的关系。基于能量守恒原理，推导出可逆变流器输入电感的计算公式。用计算机仿真对理论分析作了验证。

各向异性磁介质中传输线的自感

在已给出磁各向异性的毕奥 -沙伐尔定律 ,以及由此而求出的在各向异性磁介质中载流直导线的磁场的基础上 ,进一步求出在各向异性磁介质中两线式传输线和同轴电缆的分布电感 .结果包含两种传输线在各向同性介质中的电感 。

轴向磁场永磁同步电动机电感参数的计算

对一种新结构的单定子、双转子盘式永磁同步电动机电感参数的计算进行了研究,推导了在不同转子类型情况下,该类电机主电感参数的计算公式。该公式的建立为轴向磁场永磁同步电动机的性能分析及预测创造了条件。

被动补偿脉冲发电机无槽电枢绕组瞬态电感的计算

利用分离变量法，在计及无槽电枢绕组空间几何尺寸和简化补偿筒中涡流分布的情况下，通过对气隙磁场分析，导出了被动补偿脉冲发电机无槽电枢绕组瞬态电感的解析表达式，应用此公式，对２５ＭＷ样机进行了实例计算，分析了影响电感的主要因素。

220kV自耦有载调压变压器的波过程分析

为更经济可靠地设计 2 2 0kV自耦有载调压变压器 ,对比分析了带角接稳定绕组的自耦有载调压变压器的波过程。定量计算分析各种可能的雷电冲击方式下各线圈尤其是调压线圈的电位振荡后得出 ,合理的线圈结构形式即高压线圈末端正反调压、调压线圈多路并联纠结 ;自耦有载调压变压器的线圈之间和线圈本身的电位振荡比普通变压器要严重得多 。

电磁轨道发射装置动态电感梯度分析

推导了导轨间磁场均匀分布和非均匀分布两种情况下电感梯度数学计算模型。引入了速度频率来模拟电枢发射过程速度趋肤效应,对导轨二维模型以及三维电磁场模型进行时谐仿真,并将获得的单位长度电感以及电感梯度,分别用于电气仿真系统中电感和电枢推力的计算。电气仿真和试验结果表明,电流和出口速度误差均在2%以内,证明了动态电感梯度分析及参数提取方法的正确性和准确性。

相似绕组的电感比例关系

提出了在缓变及磁介质均匀分布于整个空间且磁导率不随磁场变化的条件下相似绕组之间的感应系数关系式。两相似绕组的电感比值与对应边长之比和线匝密度之比有确定的关系。电感比值还可变换为与绕组体积之比，线材体积之比，填充系数之比，导线截面之比和总匝数之比相关的表述。

各向异性磁介质中三维同轴电缆的自感

在高频信号的传输过程中 ,传输线的分布电感和分布电容不容忽视 .以磁各向异性的毕奥 -萨伐尔定律 ,以及由此定律而求出的在各向异性磁介质中载流直导线磁场 ,作为论述该研究的基础 .从而由公式 ε=L| d Idt| ,求出在各向异性磁介质中有一定横截面的同轴电缆的分布电感 .

罗氏线圈互感分析与仿真计算

罗氏线圈在电力系统测量中有着广泛的应用,作为电流互感器,有很多因素影响罗氏线圈互感器的精度。文章运用基于有限元法的Ansoft软件,选取影响罗氏线圈互感系数的温度与导线位置2个参数进行仿真计算,并与理论值进行分析比较。仿真结果验证了罗氏线圈互感器的互感系数与温度成正比结论的正确性,表明了导线位置的变化会影响互感系数,该结论与传统的理论计算结果不同。

基于多模块分时放电半解析模型的脉冲电源触发策略

电磁轨道发射装置的脉冲电源通常由多个脉冲放电单元构成,在发射前需要对脉冲电源的触发策略进行设计,即人为设置每个放电单元的电容电压和放电时序。该过程通常需要手动进行反复摸索和调整,较为耗时。针对该问题,该文首先建立多模块分时放电的半解析模型,与商用软件Simplorer建立的仿真模型相比,单次仿真时间由37s缩减到了0.19s。在此基础上,该文提出脉冲电源触发策略的自动求解方法:首先根据工况要求规划出梯形波电流,然后通过调整触发时序使得实际仿真电流尽可能地逼近梯形波,从而获得较为理想的电流波形。基于自动求解方法,求出了三种不同峰均比设置下的脉冲电源触发策略,并对三种情况下的初始电压、投入的模块数量、出口速度及发射效率等指标进行了对比分析。

空心圆柱线圈的电感计算表

利用轴对称电磁场的性质得到了以矢量磁位为求解对象的边值问题.通过求解该边值问题得到了矢量磁位的表达式,然后利用矢量磁位推导出了空心圆柱线圈电感的计算式,并给出了求解计算式中函数T的函数表,以方便精度要求不高时的电感计算,最后用一个实例介绍了函数表的使用,同时验证了利用本文所给函数表求解线圈电感时,计算结果具有更高的精度.

一种IGBT并联模块用交流母排的设计方法

将多个IGBT模块并联以提升电流容量的设计方案广泛应用于电力电子设备中,为了保证设备长期安全运行,IGBT并联模块的均流问题是一个设计难点。从电路模型的角度分析了IGBT模块并联支路上交、直流母排杂散电感对均流性能的影响,提出了一种在直流母排结构不对称前提下,通过调整交流母排结构改善均流效果的设计方法。以车用电机控制器W相用IGBT并联模块为研究对象,设计了并联模块的交流母排结构,实验结果验证了该设计方法的有效性。

不等截面铁心平波电抗器的电感计算

给出了一种图解计算方法 。

电磁轨道发射装置时变电感梯度建模与分析

电感梯度是电磁轨道发射装置的重要参数,对于推力及发射效率有着重要影响。现有文献对电感梯度的研究主要存在两点不足:一是常规的解析计算方法在考虑导轨尺寸对电感梯度的影响时,未考虑电流扩散的影响,因而无法描述其动态特性;二是有限元方法能够对电流扩散的影响加以分析,但计算效率较低。为此,该文基于趋肤深度和磁能等效原则提出一种综合考虑导轨尺寸和电流扩散影响的电感梯度解析计算方法,采用所提方法与参考文献的计算结果进行了对比,呈现出较好的一致性。该方法能够为电磁轨道发射装置的优化设计和性能分析提供行之有效的理论指导。

测定互感器互感系数的方法

作者介绍了用4种不同的方法测定互感器的互感系数:开路电压法、交流电桥法、替代法、谐振法,前两种常见方法简单介绍,后两种新方法比较详细地加以说明.