Study on iron-based diamond bit by DC-electroplating method

Iron-plating technology used for restoration of axis parts was applied to the manufacture of diamond bits in this paper.The technology for electroplating diamond bit of iron matrix was mastered through repeated experiments and research.The productive practice indicated that the DC-electroplated iron matrix of diamond bit has high hardness and good diamond exposure ability;the drilling rate of electroplated iron-based diamond bit was 2 m/h when drilling in grade 9 granite and bit life can reach 44 m,which can satisfy the drilling production requirements.

DC-AC型非接触电能传输系统变换器设计

提出了适用于DC-AC型非接触电能传输(CPT)系统的新型电路拓扑,并采用不对称DC-AC变换器实现了该新型拓扑。该拓扑简化了DC-AC型CPT系统的电路结构,简化了和系统的控制方式,减少了次级回路电能变换的损耗,提高了整体系统的效率和功率密度。介绍了采用该变换器的电路拓扑和控制策略,对采用该变换器后的CPT系统进行了建模,并在此基础上对系统进行仿真研究,给出了实验结果,对分析和仿真结果进行了验证。

交流不对称故障下MMC-HVDC系统的故障穿越控制研究

MMC-HVDC系统中交流电网发生不对称故障会导致三相电压不平衡,进而产生正负序分量影响系统的控制性能,严重时甚至引起换流站闭锁。介绍了MMC-HVDC系统的拓扑结构、工作原理以及数学模型。在分析交流不对称故障下系统运行特性的基础上,设计了适用于交流不对称工况的MMC负序电流抑制器,用以抑制交流不对称故障下换流站的负序电流,并对此时系统直流侧电压存在二倍频波动的问题进行分析,提出了两相旋转坐标系下的PI解耦控制来实现对直流侧电压二倍频分量的抑制,使系统在交流不对称故障下具备故障穿越能力。在PSCAD/EMTDC建立仿真模型,验证了所提出的故障穿越控制策略的有效性。

柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析

采用理论分析和仿真验证相结合的方法研究了柔性直流配电系统接地方式对其故障特性的影响。首先,介绍了柔性直流配电网的系统架构,确定了直流侧电容的接地方式;其次,分析了直流不平衡电压恢复的理论依据;接着讨论了联接变压器的接地方式对换流器交流侧不同位置单相故障的影响;随后分析了联接变压器接地方式对直流侧单极接地故障的影响,并讨论了不同过渡电阻情况下的故障特性。与电压源型直流输电技术(voltage-sourced converter high-voltage direct current,VSC-HVDC)分析故障特性方法不同,为提高配网供电可靠性,在分析直流侧单极接地故障时,考虑了绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)不闭锁的情况。最后讨论了在实际应用中实现IGBT运行在不闭锁状态下的方法。分析结果表明,接地方式对系统的故障过程和故障恢复过程有显著影响。分析方法和结论为柔性直流配网的接地方式选取、保护方案配置提供了参考。

用于FAIMS的高场非对称波形电源的研制

针对以前研究中高场非对称波形电源不足的问题,提出了一种用于FAIMS系统的高场高频非对称波形电源的设计。该电路由方波产生电路、高通滤波器和直流叠加电路3部分组成。方波产生电路采用半桥结构,通过2个MOSFET管的串联,实现了高压方波的输出。利用高通滤波器去除了高频方波中的直流分量,使正方波变成正负面积相等的非对称方波,并进行了理论分析。直流叠加电路通过电阻和电感串联将低压直流信号叠加到高频高压的非对称方波上,同时有效阻隔了高频高压非对称方波对低压直流电源可能造成的损害。还给出了电路的结构,并进行了实验研究。实验结果表明,该电路可以很好地实现非对称方波的自动产生和补偿电压叠加功能,且结构简单。该电路能够输出的最大峰峰值电压为2000V,方波频率为200kHz。

直流电镀铁基胎体性能及其金刚石钻头研究

将修复零部件的工业镀铁技术,应用到金刚石钻头的制造中。经过试验,掌握了电镀铁基胎体金刚石钻头的工艺技术。室内钻进试验表明:电镀铁基金刚石钻头钻进9级花岗岩的时效能达到2m/h,钻头的使用寿命能达到44 m,完全能够满足钻探生产的要求。结果表明:直流电镀铁基胎体的性能具有硬度高且可调、金刚石出刃好等特点;电镀铁基的镀液配方简单,成本低,具有很好的应用前景。

混合微电网交流侧故障传播机理及抑制方法

针对混合微电网网间的故障传播问题,首先分析了交流侧三相短路故障在网间互联变流器上的传播机理,通过求解此故障状态下混合微电网直流侧母线电压故障响应的二阶非齐次线性微分方程,得到对应的直流侧母线电压的故障响应表达式;其次分析交流侧不对称短路故障对直流侧功率、电压和分布式电源输出的影响,并在此基础上提出一种负序零序电压的补偿控制策略来抑制此类型故障的传播;最后在仿真软件上搭建了使用"网-网"型互联变流器控制策略的混合微电网模型,验证了前述故障分析的正确性和改进控制策略的有效性。

不对称交流-直流电镀Fe-纳米ZrO_2复合镀层工艺的研究

为提高镀铁层的硬度及耐磨性能,采用氯化物低温镀铁工艺,选择纳米ZrO2作为第二相粒子,以不对称交流-直流电源电镀法制备了Fe-纳米ZrO2复合镀层。研究了不对称交流-直流镀铁工艺对镀层的影响,考察了工艺参数对镀层中ZrO2复合量的影响以及表面活性剂对镀层性能的影响。结果表明,采用不对称交流-直流电镀方法可获得内应力小、光滑致密的复合镀层,有效降低镀层裂纹的产生;通过控制工艺参数可调节镀层中ZrO2纳米粒子的复合量;在镀液中加入阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠可降低纳米粒子的团聚,获得最佳的镀层综合性能。

交流系统发生不对称故障时直流系统的数字仿真模型

应用布尔代数的理论方法，建立了适合于交流系统发生不对称故障时暂态稳定计算的直流系统仿真模型，该模型根据三相换相电压及相应的换流桥的阀状态，推导了直接计算阀电压、阀电流等电量的计算公式，得出了换流桥的等值电路，从而加快了仿真计算的速度，避免了传统的求解微分方程的过程，并给出了相应的仿真结果。

交直流叠加电镀Ni-Fe-W层性能及其工艺参数优选

为了提高电镀层的表面性能,运用交直流叠加技术在铜基体上电镀Ni-Fe-W合金层。由IM6e电化学工作站提供交直流叠加电流,研究频率、振幅、温度、电流密度等因素对镀层的影响,并优选出了最佳值;通过X射线衍射、SEM对镀层进行表征,用Tafel极化曲线和交流阻抗分析并比较了交直流叠加电镀层和直流电镀层的耐腐蚀行为。获得的最佳工艺参数:25 g/L NiSO4.7H2O,10 g/L FeSO4.7H2O,45 g/L Na2WO4.2H2O;电流密度5 A/dm2,叠加的交流电振幅20 mV,频率800 Hz,温度60℃,施镀时间1 h。结果表明:交直流叠加电镀工艺获得的镀层表面光滑、平整,硬度和耐蚀性能等明显优于直流电镀层;镀层中钨含量的变化决定了镀层的晶型在晶态和非晶态之间转换。

电磁式交直流两用仪表及其误差不对应性分析

从电磁式仪表工作原理出发,分析了其测交直流电流的原理,讲述了引起交直流测量时指示不对应性的现象和原因。

基于半波法的非对称短路试验电流交直流分量特征参数计算方法研究

非对称短路电流波形是交流断路器型式试验中应用非常广泛的典型电流波形。由于大功率试验站短路电流交流分量的衰减时间常数随着短路发电机暂态过程会发生变化,使得读取非对称短路电流的交流分量和直流分量变得困难。通过在短路电流每个半波内构造方程求解短路电流的表达式,并计算出短路电流每个半波的初始相位、直流时间常数和交流分量幅值,实现了非对称短路电流直流分量和交流分量特征参数的动态计算。通过4组典型的短路电流波形测试,可见所提的半波法计算交流分量幅值的偏差在0.5%以内,而三峰值法的最大偏差为4.96%。结论表明,方法可以很好地解决三峰值法在第一个半波和最后一个半波计算交流分量幅值和直流分量误差较大的不足。

适用于交直流系统电磁暂态仿真的三序网络动态等值方法及其在华东电网的应用

电磁暂态仿真能准确模拟交直流系统在不对称故障下的动态特性,为减小仿真计算量,提高仿真效率,需对大规模系统进行等值简化。提出了一种适用于交直流系统电磁暂态仿真的三序网络动态等值方法,该方法基于物理等效的动态等值技术,改进了低压网络标准等值结构,考虑了不对称短路故障时的负序和零序电流,采用了一种工程实用的等值发电机参数聚合和控制器模型选取方法,实现了等值前后主网各序网络阻抗相等,提高了等值系统在不对称故障下的仿真精度。该等值方法在网络简化过程中不会产生负电阻支路,同时避免了等值变压器负电阻和负电抗的出现,等值后的系统可直接用于电磁暂态仿真。最后开发了相应的等值软件,并将其应用于华东电网,等值结果验证了所提方法的有效性。