静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计检测电路研究

静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计量程宽、稳定性高,具有广阔的应用前景。测量电路是保证静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计性能的关键因素。采用交流激励式检测方法,设计了一种微小电容检测电路,并利用软件仿真和实验测试进行验证。结果表明,该电路能够快速检测微小电容并将其转换为直流电压信号,分辨率为0.33 V/pF。此外,抗驱动电压干扰测试表明,该电路能够在1~100 V范围的直流驱动电压下正常工作,电容测量的输出电压最大标准差为0.010 249 V,并且具有优异的稳定性。

出口澳大利亚3150 kW交流传动内燃机车

为满足澳大利亚铁路客户需求,中国中车开发了出口澳大利亚的3150 kW交流传动内燃机车,文章简述了该型机车的总体布置特点、主要性能参数及配置、牵引性能曲线;重点从黏着牵引性能、轻量化高强度车体、电磁兼容性能、噪声控制以及柴油机辅助系统等方面介绍了该机车的主要特点;同时重点介绍了机车车体静强度试验、扭转试验、司机室噪声试验、电磁兼容试验等试验验证情况,说明了机车相关性能与国际先进标准的符合性。全文说明了出口澳大利亚3150 kW交流传动内燃机车的先进性,以及其对内燃机车设计所产生的积极影响。

工程教育专业认证下的课程建设实践探索——以“现代交流传动及其控制系统”为例

课程建设是工程教育专业认证体系中的重要指标,通过“现代交流传动及其控制系统”课程建设,探索工程专业的课程建设模式。围绕专业培养目标和毕业要求,制定了课程教学大纲,确定了课程教学目标及与毕业要求的对应关系,讨论了课堂教学模式和教学方式的组织形式,设计了课程考核方式及考核指标的标准,最后提出课程教学改进措施。从大纲制定、课堂教学组织、课程考核、考核评估及改进措施五个方面说明课程建设如何实现课程目标及与毕业要求的对应关系,满足工程教育专业认证要求,提升课程教学质量。

矢量波场法计算金属板与附近载流线圈的电磁推力

金属板接近交流载流线圈时会产生排斥力,但是产生排斥力的原因以及如何计算力的大小尚有待研究。本文提出一种理论推导与工程实践经验相结合的方案,既可以解释电磁驱动系统在空间中产生力的原因,也可以计算出低频和高频波载流线圈与附近金属板的推力。推导和求解公式时使用了多次循环迭代以及累加变换消元的运算步骤,之后通过实验成功地确定了未知参数,结合Matlab程序求出了不同情况下积分的解。最后,经实践验证,该方法较好地解决了交流电磁驱动线圈的复杂推力计算问题。

ZJ50DB型石油钻机直驱转盘驱动装置研制及应用

转盘驱动装置是石油钻机的核心部件之一。常规的转盘驱动装置是高速交流变频电机,其通过齿轮减速箱驱动转盘工作。文章研制的ZJ50DB型石油钻机直驱转盘采用低速大扭矩交流变频电机直接驱动转盘工作,取消了大型传动机构齿轮减速箱,简化了传动方式,减少了中间故障点,降低了维护保养成本,整体尺寸小,质量轻,方便拆装和运输。

基于阻抗比参数自适应的直驱风机次同步振荡抑制策略

针对直驱式风电机组接入低短路比的弱交流电网诱发次同步振荡问题,提出一种基于阻抗比稳定判据的控制器参数自适应调整的振荡抑制策略。首先,利用谐波线性化法建立网侧变换器的正、负序阻抗模型。研究表明,风电机组等效阻抗在部分频率点附近会呈现容性特性,接入感性阻抗低短路比弱交流电网线路后形成了串联振荡回路,进而引发次同步振荡。然后,以网侧变换器电流环的比例、积分参数设计为例,引入带遗忘因子的递推最小二乘法实时估计对象参数,并按照极点配置法进行控制器参数设计。同时,在代价函数中添加基于阻抗比稳定判据的约束条件,实现自适应PI参数调整。最后,通过时域仿真验证了所提控制策略的有效性。

交流伺服式机械压力机及其关键技术探讨

论述了制造业是中国的治国之本、兴国之器、强国之基,而先进的装备制造业是我国当前与未来重点的发展领域。分析了机器由机械本体系统与电气控制系统组成,而机械本体系统分别由动力源、传动部件和工作机构组成,明确指出直驱与近零传动是未来机器的发展方向。对比分析了交流异步电动机与交流永磁同步伺服电动机的优缺点,指出交流永磁同步伺服电动机是机械压力机的理想动力源。第三代锻压设备的交流伺服式机械压力机及其驱动与传动的三种典型方式分别为小型压机用丝杠-带轮式、中型压机用带轮-偏载丝杠-肘杆式、大中型压机则采用带轮-多级齿轮-曲柄滑块式。分析了国内外伺服压力机的产品现状,中大吨位的伺服压力机常采用多个交流伺服同步电动机共同驱动的方式。对交流伺服式机械压力机的关键技术进行了探讨,为我国伺服压力机追赶国际先进水平奠定坚实的基础。

电传动自卸车交流传动控制系统设计分析

电传动可有效提升短距离运输自卸车的载重量,而被广泛应用于此类车辆。针对电传动自卸车交流驱动系统的特点,提出交流传动控制系统结构设计方案。以数字处理器DSP与CPLD为核心的电路方案,并提出以功率为外环的矢量控制策略来控制异步牵引电机,对控制程序进行设计;根据现有电机选择系统中所需要的各种器件,设计各种保护与检测电路;采取电阻消耗式交-直-交驱动方案,搭建牵引异步电机试验平台,分析母线电压升高对电机影响,对车辆满载停车再次启动工况等工况进行测试。试验结果表明所设计的系统能够保证输出电流不过流;无电流冲击及振荡现象产生,能够适应负载的各种变化;满足电传动矿用自卸车在实际运行中对路况复杂多变的要求。为此类车辆控制系统设计提供参考。

新能源汽车高速电机定子换位绕组优化设计

针对新能源汽车发卡绕组永磁电机在高速运行时绕组交流损耗过高的问题,以6极54槽内置式永磁同步电机为研究对象,开展了低绕组交流损耗换位绕组技术研究。首先,基于槽内绕组交流损耗分布特征,提出了对靠近槽口处的导体进行端部扭转换位的方法。对比绕组槽内换位的方式,证明了端部扭转换位方法可实现对绕组交流损耗的有效抑制。其次,研究了槽型尺寸及导体尺寸参数等对于换位绕组交流损耗的影响规律,确定了换位绕组优化方案。最后,利用有限元(FEA)法,综合对比换位绕组与原发卡绕组的效率分布特性与整车循环工况效率。研究表明,换位绕组方案在不影响循环工况(CLTC)效率的前提下,显著降低了电机高速区的交流损耗问题,为解决新能源汽车高速电机绕组交流损耗问题提供了方向。

交流传动公铁车牵引系统性能试验方法

在完成交流传动公铁车牵引系统的设计后,对牵引系统的性能进行了试验。牵引系统性能试验主要验证牵引电机的调速和电制动性能以及牵引变流装置的控制性能是否满足设计要求。

机械自动化中运动控制新技术的应用研究

得益于高新技术的发展,我国许多传统产业都发生了较大变化。就工业机械自动化而言,一些运动控制新技术得到了越来越多的应用,如交流伺服驱动技术。这些新技术的出现,进一步推动了机械自动化的发展。文章重点介绍了一些运动控制新技术在机械自动化中的应用。

NPC逆变器SHE-PWM开关角度的计算方法研究

以应用于高压变频调速装置中的三电平中点嵌位(Neutral Point Clamped)逆变器为研究对象,对特定消谐技术(Selected Harmonic Elimination PWM)的应用进行了分析与研究;针对用数值方法求解SHE-PWM开关角度时非线性方程组计算初值选择困难的情况,给出了采用解轨迹微分预估初值的计算方法,并总结了调制比m 0时的开关角度解初值公式;实际计算结果表明:该文提出的方法在数值计算中可以得到快速收敛和准确的结果,并通过计算结果分析了SHE-PWM技术应用于NPC逆变器时所能达到的最大调制比,且其计算结果得到实验验证。

交流电机控制策略的发展综述

对交流电机的控制方法进行了科学分类,可分为基于稳态模型的控制方法和基于动态模型的控制方法两大类,其中后者又可分为基本控制方法(也即矢量控制和直接转矩控制)、线性控制方法、非线性控制方法、智能控制四类。全面综述地分析和比较了它们的原理、优点、缺点、适用范围及应用情况。每种控制策略都有各自特点,在电机控制应用中应当根据性能要求,选用与之相应的控制方法,以取得最佳性能。每种控制方法都还存在缺陷,指出了交流电机控制算法的发展趋势。

面向维护人员的变电站自动化技术培训系统

介绍一种基于数字仿真/交流驱动的变电站综合自动化技术培训系统。它是面向变电站二次设备维护人员的新型技能培训系统,具有丰富实用的培训功能和培训内容,能够真实、全面地展示保护和测控装置以及整个综合自动化系统的功能、性能、特点甚至缺陷。该培训系统的主要技术特点是:电网一次系统及设备采用计算机实时数字仿真,可模拟一次系统及设备的各种运行状态、故障和异常;变电站二次系统采用真实的综合自动化系统设备;交流回路采用三相交流信号驱动。

两种SVPWM过调制方法的比较研究

阐述了两种典型的SVPWM过调制方法的原理,通过分析和仿真研究了两种情况下输出基波电压、谐波含量和实现方式,得出了各自的优缺点,以便为交流传动过调制方法的选择提供参考.

逆变器输出电压模型及新型死区补偿方法

针对电压源型逆变器,建立了逆变器输出电压的数学模型,该模型描述了死区时间、功率器件管压降、开通时间、关断时间和相电流对逆变器输出电压的影响。基于该数学模型提出了一种新型的死区补偿方法。在该补偿方法的实现过程中,需要对电流方向进行精确判断,为此基于空间矢量角的概念,提出了一种新型的利用功率因数角实现的电流方向间接检测方法,该方法能够有效地抑制各种扰动引起的电流方向误判断。最后,利用TMS320F2812DSP控制器对这种死区补偿方法的性能进行了检验,实验结果证明了该方法的有效性。

交流伺服压力机及其关键技术

交流伺服电机驱动是目前成形装备发展的一个新方向,不但可以实现成形装备柔性化和智能化,还可以提高生产率和产品质量、节能环保。本文介绍了交流伺服传动的基本原理、交流伺服压力机发展现状并就其中若干关键技术问题发表了看法:大功率交流伺服电机及其驱动控制技术;交流伺服传动过程能量的回收;无飞轮压力机传动系统设计;重载高效精密螺旋传动技术;基于伺服压力机的成形工艺优化等。文章还就交流伺服压力机的发展趋势进行了展望。

基于温度补偿的电阻探针腐蚀监测原理的研究

基于温度补偿的原理,对引起电阻探针腐蚀监测数据波动的关键因素进行了大量研究和分析,发现异种金属间的接触电势和温差电势差,是造成测量数据温度漂移的主要原因.文中通过特殊的电路设计,采用交变激励源对温漂效应进行补偿,极大降低了电阻探针内部接触电势产生的温差效应,使腐蚀速率的测量精度显著提高.现场和实验室测量表明:其电阻分辨率可达到0.5μΩ,腐蚀速率灵敏度达到了0.1μm/a.

多相感应电机的电子变极技术

传统感应电机构成的交流传动系统恒功率运行区间是有限的,为了使交流传动系统具有宽广的恒功率调速运行范围,在多对极多相系统变换理论的基础上,提出通过多相电机的电子变极实现宽范围恒功率调速。利用多相电机具有多个控制自由度的特点,通过多相电机转差频率控制产生不同平面的谐波电流,使电机在不同极对数的旋转磁场下运行,实现了在不停电情况下的电子变极。给出了9相感应电机3对极和9对极的变极实验,实验结果表明多相电机能够在不停电的情况下实现变极,从而可有效地拓宽恒功率调速运行范围。

电力机车交流传动系统的半实物实时仿真

以六轴电力机车的电传动系统为例,通过对电网侧变流器、直流环节、逆变器和异步电机的建模,构建电力机车交流传动系统的数学模型。借助于MATLAB/Simulink仿真系统,采用"实际控制器+虚拟被控对象"的硬件在线半实物仿真HIL形式,实现了电力机车交流传动系统的半实物闭环实时仿真。各种工况下的仿真实验表明,半实物仿真结果与地面实验结果有很好的一致性。通过现有的半实物仿真和快速控制原型仿真的组合,形成标准化的系统设计平台,可以有效预验证系统设计。