SC电路混合分析的一种方法

本文提出了SC电路混合分析的一种方法。此法特别适合于计算机辅助电路分析，并且所推导的SC电路混合方程与状态方程有着紧密的联系，由此可方便地求得SC电路的频城传递函数。

SC网络机辅分析中消除系统矩阵奇异性的两种方法

在多相SC网络的机辅分析中,经常会出现系统矩阵奇异现象。本文提出消除系统矩阵奇异性的两种实用方法,从而使SC网络的双图分析法能适用于任意开关相数和任意拓扑结构。

定子励磁型混合磁路直线旋转永磁电机磁路设计与实验研究

针对智能装备系统直线与旋转两自由度驱动需求,提出定子励磁型混合磁路直线旋转永磁(statorexcitedhybrid magnetic circuit linear and rotary permanent magnet,SEHMCLRPM)电机,采用轴向和径向双凸极齿结构,轴向直线运动与径向旋转运动磁场共用定、转子磁路。永磁体设置在定子上,动子上既无绕组也无永磁体,动子结构简单坚固,重量轻,具有转矩惯量比高、动态响应速度快、可靠性高等特点;定子同时设置有直线与旋转两套绕组,直线和旋转运动控制独立,降低两自由度驱动控制的复杂度。分析该类电机的运行原理和结构特点,探讨混合磁路特征,构建该类SEHMC-LRPM电机的解耦等效磁路模型,实现该类电机的磁路设计。在此基础上,基于3D有限元方法分析混合磁路与两自由度耦合磁场,揭示两自由度磁场与电机磁场分布、空载和负载特性的关系。最后,加工制造样机,并进行实验研究,验证该电机结构的有效性和理论分析的正确性。

模块化定子混合励磁同步电机磁网络建模与分析

以一台模块化定子交替极转子结构的混合励磁同步电机为研究对象,提出了一种三维磁网络模型,综合考虑了定子齿顶局部饱和问题、定子槽漏磁、转子端部漏磁、轴向漏磁、电枢反应、转子转动等因素。利用所搭建的三维磁网络模型分别计算分析了电机的气隙磁通密度、磁链与电动势等特性,并通过有限元分析验证了模型的准确性,同时,还对混合励磁同步电机的性能包括调磁能力、电磁转矩、铁耗等进行了对比分析,得出了该电机调磁能力良好,在通以2 A与4 A励磁电流时,相磁链相较于无励磁时分别增加了22.68%与45.36%,而在通以-2 A与-4 A励磁电流时,相磁链分别降低了13.45%与24.9%;功率调节灵活,在低速工作时可以通过增加电励磁电流来提升电机的输出功率;以及采用非晶合金可以有效降低铁耗,提高效率的结论。该解析模型与有限元方法相比节约了大量时间,为更高效准确地分析混合励磁同步电机的性能提供了新的思路。

基于深度网络的轨道电路暂态特征多补偿电容故障定位

补偿电容作为无绝缘轨道电路的重要组成部分,若发生故障会影响轨道电路的正常工作。针对轨道电路补偿电容开路故障的随机性与突发性问题,提出一种基于轨出电压暂态特征的深度网络补偿电容故障定位方法。其核心思想是利用暂态理论分析多个补偿电容开路故障,对其进行智能定位。模型首先构建线性核与高斯核组合的深度混合核网络(DHK)用于提取暂态特征,并利用高斯过程回归优化核函数和超参数;随后将混合核网络提取的高维暂态特征信息送入GRU层,实现多个补偿电容开路故障定位;最后引入负对数似然估计优化DHK-GRU网络参数,提升模型的故障定位能力。通过实测数据验证轨道电路仿真模型的正确性,进而通过仿真模型对多补偿电容故障类型进行扩充。选取40种不同情况下多补偿电容开路故障的轨出电压信号,经归一化处理后作为输入数据。将DHK-GRU模型与GRU模型、双向GRU模型以及DHK-双向GRU模型进行对比分析,使用混淆矩阵计算实际样本值和模型诊断值的误差,评估模型的定位效果。实验结果表明:提出的DHK-GRU模型的正确率为97.98%,精确率为97.6%,召回率为98.5%,F值为0.980,说明模型在多补偿电容故障定位中具有优异的表现。由此也表明构建的DHK-GRU模型可协助现场维修人员实现多个补偿电容故障的有效定位,为补偿电容的预防性维修和突发性故障诊断提供依据。

混合型MMC非闭锁型直流故障穿越的故障等效模型

由半桥子模块和全桥子模块构成的混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)相比于全桥型MMC能够在降低成本的同时具备直流故障穿越能力,直流故障暂态分析是混合型MMC器件选型和配比设计的基础。为分析混合型MMC直流侧故障的暂态特性,文中建立额定运行状态和降压运行状态下发生极间短路的混合型MMC非闭锁型直流故障穿越过程的故障等效模型;分析了直流故障穿越期间混合型MMC各桥臂子模块的动态投切过程,将非闭锁型直流故障穿越控制策略切换前的暂态过程等效为不可控的子模块电容放电过程,将控制策略切换后的暂态过程等效为带有电感初始储能和反向电压源的限流过程;给出了直流侧短路电流的解析计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,验证了文中模型和计算方法的有效性,能够为混合型MMC的优化设计提供参考。

串联磁路混合励磁电磁阻尼器分析与设计

设计了一种串联磁路双边型混合励磁直线电磁阻尼器,气隙磁感应强度幅值大,可调节,励磁损耗小。利用等效磁路法推导出了气隙磁密的解析表达式,建立有限元模型,分析比较了不同结构参数对电磁阻尼器的阻尼力的影响。结果证明不同气隙长度、导体厚度、导体材料以及励磁电流对临界速度和峰值阻尼力的改变,为混合励磁电磁阻尼器的优化设计提供了理论指导。

基于磁路法的新型爪极发电机的性能计算

针对现有永磁无刷爪极发电机无法调磁调压的问题,提出了一种双端混合励磁车载爪极发电机。由于该发电机的磁路中同时具有径向磁通和轴向磁通,增加了计算发电机特性的难度。搭建发电机的等效磁路模型,通过迭代计算对双端励磁车载爪极发电机的静态特性进行了分析。同时根据与有限元分析的结果相对比,等效磁路法能够实现计算快速、结果准确。另外完成了发电机样机的制作和实验测试,结果表明上述等效磁路模型具有较高的计算精度。

复合结构混合永磁电机抗退磁性能分析及优化

针对传统稀土永磁电机的稀土永磁材料用量高的问题,本文提出一种由钕铁硼和铁氧体混合永磁的交替极加局部Halbach结构的少稀土永磁同步电机,分析了该复合结构混合永磁电机的结构特点。比较分析了该电机与传统一字型钕铁硼稀土永磁电机的电磁性能,并依据退磁特性建立了该电机的局部退磁有限元模型,通过磁路耦合联合仿真对电机多运行工况进行了仿真,针对高速弱磁和变载运行工况下电机局部退磁的性能损耗,以提高永磁体工作点和降低退磁率为优化目标,给出了该电机的抗退磁优化设计方案。仿真结果验证了所提电机结构的合理性,电机抗退磁性能较优化前提升了10.3%。

假肢接受腔3D打印模型的正逆向混合建模

针对传统工艺制作假肢接受腔依赖于石膏取型,以及金属阳四爪连接盘与假肢接受腔依赖于人工手动加工连接的问题,提出了一种基于SLA3D打印技术的假肢接受腔制作方法。通过仿真分析软件迭代设计得到承压合理的接受腔模型;通过正逆向混合建模,将光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘复合。结果表明:3 mm厚的光敏树脂材料符合假肢接受腔的应用要求;切片层厚为0.2 mm时,光敏树脂接受腔和金属阳四爪连接盘的复合效果最佳。用SLA 3D打印假肢接受腔是可行性的。

MATLAB在电路分析中的应用研究

MATLAB具有强大的矩阵运算能力、简便的绘图功能、丰富的算法工具箱,以及高效、可视化、推理能力强等特点,是目前理论研究和工程应用中流行最广的科学计算语言.结合电路分析的具体实例,介绍了应用MATLAB语言编程对电路进行辅助计算和辅助分析的方法.将MATLAB软件引入到电路分析中,大大地提高了计算精度和工作效率,为电路分析提供了一个有效的辅助工具.

新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器特性分析

提出了一种新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,其气隙磁场由初级励磁绕组和永磁体共同产生,因此具有气隙磁感应强度的幅值大、可调节和励磁损耗小等优点。本文首先详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和分层理论推导出了导体板中的涡流损耗与制动力的解析表达式,即建立了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的解析模型。然后,通过二维有限元法验证了解析模型的准确性和有效性。最后,具体分析了混合励磁涡流制动器的电磁参数对力特性曲线的影响,为混合励磁涡流制动器的优化设计提供了理论依据。

计算机辅助电路分析实验教学的改革与实践

随着现代电子技术的飞速发展，计算机辅助电路分析实验教学的改革势在必行。从教学内容、教学方法和考核方式等方面介绍了该课程的改革情况。

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器,在辅助换流电路分断过程中,缓冲电容放电会影响机械开关分断时间;当主断路器完成分断动作,线路能量仅仅依靠避雷器释放,避雷器投入费用较高,能量释放过程较慢,容易造成器件损坏,并影响避雷器使用寿命。提出一种强制换流型混合直流断路器方案,分析了该断路器工作原理,通过对比仿真验证了该方案的可行性。与传统基于全控型器件的强制换流型混合断路器相比,其在实现电流双向流动的同时全控型器件减半;阻止了缓冲电容放电对机械开关动作时间的影响;引入接地引流二极管,可使线路电流尽快减少到零。

基于多策略的交互式智能辅助翻译平台总体设计

为了改善实用机器翻译系统的翻译处理效果 ,提出一种基于多策略的交互式智能辅助翻译平台的总体设计方案 该系统基于多知识一体化表示、多种翻译处理策略、多种翻译知识获取方式、多策略译文选优等 ,并采用面向对象的多类型知识数据库管理 ,有效实现了多策略、多知识的交互式智能处理 平台实现基于规则分析、基于类比推理和统计知识的多翻译模式集成处理 ,提供人机交互接口 ,实现人工对翻译结果的干预 ,以及面向对象的工程。

基于等效磁网络法的新型混合励磁无刷爪极发电机的性能计算

提出一种新型的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,由于电机结构及磁路的复杂性,对这种电机进行快速、准确的分析比较困难。建立考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型,利用该模型对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,与有限元分析相比,等效磁网络法分析快速、结果准确。此外,利用等效磁网络模型,结合电机的相量图对电机的负载输出特性进行了计算,计算结果与样机实验结果相吻合。分析结果显示该电机具有气隙磁通密度高、功率密度高、低速输出性能好、励磁损耗低的特点。

电力电子变换器潜在电路自动识别法

研究与开发电力电子变换器潜在电路自动识别的计算机辅助分析法,可提高所设计的电力电子变换器的安全运行可靠性。建立电路器件和拓扑的通用信息库,并根据电力电子器件的特点提出其电流特性模型,基于器件的电流特性模型和搜索算法自动查找变换器中所有的电流路径,在此基础上,设计出"器件类"和"功能类"线索表,以自动识别变换器中所有的潜在电路。基于该方法开发的计算机辅助分析系统应用表明,它具有操作简单、自动化程度高、通用性强、准确性高等优点,可适用于复杂电力电子变换器的潜在电路分析。

多模半导体激光器电路模型

本文从多模半导体激光器速率方程出发，在假定光谱分布具有高斯形式的前提下，得到一个简单的多模半导体激光器电路模型，该模型对于进行光电集成回路计算机辅助分析尤为适用，可加入到现有电路模拟软件中，亦可在开发新软件中采用。作为模拟实例，用该模型模拟了一种双沟槽隐埋异质结（ＴＢＨ）结构激光器，模拟结果和已报导的实验结果很接近，并分析了该种激光器阈值电流和发射光谱对腔长的依赖关系。

混合励磁同步电机电抗计算与建模

混合励磁同步电机(Hybrid excitation synchronous machine,HESM)磁场分布往往呈现三维特性,二维有限元法难以适用。而三维有限元瞬态场分析的计算量巨大,进行混合励磁同步电机与控制系统外电路的闭环场路耦合仿真目前还不现实。本文建立了切向磁钢HESM的三维有限元模型,由静磁场计算得到气隙磁通随励磁电流的变化规律。利用三维瞬态场路耦合分析电机空载特性和外特性,由电势波形和矢量图推算不同励磁、不同负载电流下电机同步电抗值。根据电压方程建立了切向磁钢HESM的MATLAB/Simulink数学模型,仿真和实验结果验证了模型的正确性,为新型混合励磁同步电机的闭环系统仿真分析、快速计算提供了重要的分析手段。

磁极分割型混合励磁电机等效磁路法分析

针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出该结构通用的等效磁路模型,并计算出其主要性能,最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性。