大功率履带越野车用液力变矩器循环工况构建

为解决液力变矩器的传统稳态试验工况同实车工况契合度不高、无法反应实车上运行状态的问题,提出了一种大功率履带越野车用液力变矩器循环工况。在某型履带车辆实车工况数据基础上,统计分析液力变矩器在实车运行中的工况特征,选取了12个统计特征参数和10个比例特征参数,利用主成分分析法对工况数据进行了降维处理,通过无监督学习中的K均值聚类算法完成了数据片段的聚类分析,使用动态规划方法整合闭锁工况,获取典型工况片段用于循环工况重构,利用汉宁窗对片段进行平滑连接。以循环工况与总体数据主要特征值平均误差、连接处转速差值总和及斜率差值总和为目标,借助模拟退火和多目标粒子群算法进行优化,构建基于实车数据、契合液力变矩器实车运行特征的循环工况。结果表明,最终所得工况由叶轮转速——时间和闭锁信号——时间组成,主要特征参数平均相对误差为2.92%,与实车数据的工况特征表现一致。本研究成果为设计液力变矩器的可靠性试验工况提供了一种新的思路和途径。

双重移相控制下双有源桥变换器最小回流功率全局优化控制

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器通常用于能量转换。然而,传统的单移相控制使得变换器在输入电压和输出电压不匹配时产生较大的回流功率,特别是轻载情况下该现象更为严重。现有基于双重移相控制(dualphase-shift,DPS)的回流功率优化策略,尚未考虑全功率范围内的回流功率,也缺乏对所有工作模式下最小回流功率的研究。为此,该文提出一种考虑全功率范围、全工作模式的DPS最优控制策略。首先,详细阐述回流功率产生的机理,建立了不同工作模式的传输功率和回流功率数学模型。然后,计及不同工作模式的功率限值,将DPS控制的传输功率分成不同的功率区。在此基础上,提出了一种基于最小回流功率的DPS最优控制策略,通过分析不同工作模式下的优化路径获得各个功率区的最优移相角,进而提升DAB变换器的传输效率。最后,搭建实验平台验证所提最小回流功率控制策略的可行性。

Typology and working mechanism of a hybrid power router based on power-frequency transformer electromagnetic coupling with converters

The power router(PR)is a promising piece of equipment for realizing multi-voltage level interconnection and flex-ible power control in the future distribution power grid.In this paper,a hybrid PR(HPR)topology based on power-frequency transformer electromagnetic coupling with converters is proposed for the medium distribution power grid.The power-frequency transformer is used to undertake power transmission,voltage conversion,and other main tasks,while the power electronic converters are combined to achieve active control.Equivalent magnetic and electrical circuit models are established to help discuss the operating principle of the proposed HPR.Additionally,the power flow and control principle of the HPR in different operating conditions are analyzed,with the control system design scheme presented.The theoretical analysis results are verified by MATLAB/Simulink+Plecs simulation and a controller hardware-in-the-loop study,as well as a down-scale experimental test,indicating that the proposed HPR is flexible in active voltage support and current control.

转炉连接系统的有限元分析与强度校核

以230 t转炉连接系统为研究对象,通过计算转炉倾动过程中的载荷变化获得转炉连接系统的极限工况,通过Abaqus软件分析得到极限工况下转炉连接系统的应力分布情况以及关键零件的应力最大值,进而校核转炉连接系统的使用强度。结果表明:转炉连接系统在不同极限工况下均能满足使用强度。

关于变频器在提升斗式带式提升机工作效率中的应用

斗式带式提升机是粮食行业中普遍应用的输送机械,以牵引皮带为牵引构件,主要动力装置为三相异步电动机、液力耦合器和减速机,其主要功能为将低处的物料输送至高处。随着设备使用年限的增加,设备工作效率逐年的下降。基于此,本文对斗式带式提升机设备部件进行了综合分析,通过加入变频器的方式,调整频率来实现提高斗式带式提升机工作效率的目的。

现代纺织企业空调节能改造案例探讨

为了降低生产成本,从现代纺织企业空调节能技术的应用与管理角度出发,以纺织企业实际工程案例分析应用空调自控工作模式,对空调、空压机相关能源进行再利用,以及通过其他改造实现节能的具体做法和应用效果。指出:应用空调自控工作模式,能实现多风机系统区别送风、精准调节,既能使控制区域的温湿度处于平衡状态,还能减少用工;利用细纱溢水调节前纺清梳联工序温湿度,有利于除杂和提高生条质量;利用空压机高温散热排风为成品纱线定性加湿,不仅节能而且能保证成纱强力的一致性;根据设备的设计余量或设计缺陷,对相关设备进行节能改造,可实现资源使用效益的最大化。

海洋波浪能发电装置PTO系统研究进展

从波浪能发电能量转换过程出发,梳理动力输出系统与波浪能发电装置及其各部分的协同作用关系,并通过不同类型动力输出系统基本结构和工作过程归纳技术特点,列举对应的典型波浪能发电装置实例,探讨动力输出系统及波浪能发电装置存在的问题并展望未来发展趋势。

一种高降压比双输出Buck变换器的分析与设计

为解决传统单电感双输出SIDO(single-inductor dual-output)Buck变换器降压比低的问题,引入了二次型单元,提出一种高降压比双输出Buck变换器。对高降压比双输出Buck变换器的工作原理进行了深入分析,发现其存在4种工作模式,求出了变换器的电压增益表达式,得到了各个工作模式的临界电感,总结出了工作模式与电感和负载之间的关系。建立了各个工作模式的纹波电压解析式,并分析了纹波电压与电感的关系。以电感纹波电流和电容纹波电压为约束条件,获得了电感和电容的设计公式。搭建了实验平台,实验结果验证了理论分析的正确性。

模块化多电平变流器电容电压均衡策略研究进展

半桥式模块化多电平变流器(half-bridgemodular multilevel converter,HB-MMC)直流侧电容电压分散于数百个子模块,动态交互复杂,电容电压均衡是MMC稳定运行的关键前提,快速、可靠且易于实现的MMC电容电压均衡策略一直是工程界和学术界的研究热点。本文梳理了近年来国内外的研究成果,梳理了基于子模块电容电压采样和无需子模块电容电压采样两大类及其细分的均压策略,并归纳了特殊工况下子模块电容电压均衡控制方法;最后,综合对比各类电容电压均衡策略的特点,并探讨未来MMC电容电压均衡策略的研究趋势,展望其应用前景,以期为MMC在不同电压等级下的安全稳定运行提供有价值的参考。

高压直流换流阀阻尼电容全工况试验方法研究

阻尼电容是直流换流阀的重要组成部件,起着抑制晶闸管关断过电压和提供晶闸管控制单元能量等作用,其运行可靠性决定着换流阀的安全稳定运行,需要对其全工况下运行性能进行考核,而电压、电流及其变化率峰值的复现是关键。为此,提出了一种基于全桥子模块级联的电路拓扑及其控制方法,实现了输出电压波形可实时控制,仿真验证了整流、逆变和90°暂态运行工况下阻尼电容电气应力。基于所提出的电路拓扑,研制了波形可编程控制电压源,试验复现了整流、逆变和90°暂态运行工况下阻尼电容电气应力。提出的试验方法和研制的试验平台能验证直流换流阀阻尼电容全工况下的长期运行可靠性,为换流阀安全稳定运行提供了支撑,同时还可验证其它应用场景下的电容全工况下的长期运行可靠性。

智能化工作面乳化液泵变频器研究及应用

为持续推广矿井智能化建设,节约电能消耗,降低乳化液泵站噪声指数,在中马村矿3900智能化工作面开展了乳化液泵变频器项目研究。经过3个月的实验,在保证工作面正常生产的前提下,乳化液泵能够在短时间内将压力增加至30 MPa以上,亦能保证工作面正常供液需求;在升压阶段噪声一般在90 dB左右,恒压运行阶段,现场噪声在80 dB左右甚至更低,噪声治理效果明显;使用变频器控制以后,大大延长了相关配件的使用寿命,维修周期延长至3个月左右;在节能、降噪、降低劳动强度等方面均取得了显著效果。

适应新型电网的4台机抽水蓄能电站静止变频器配置研究

简述了“双碳”目标下新型电力系统的电源构成、特点及运行模式的转变,分析了电网需求变化引起抽水蓄能电站发挥作用的转变,抽水工况成为抽水蓄能发挥作用的主要工况,短时间、多频次的抽水启动成为电站运行的趋势。在高比例新能源电力系统需求变化的背景下,现阶段4台机抽水蓄能电站仅配置1套静止变频器,抽水响应速度慢、可靠性低。对比分析4台机抽水蓄能电站配置2套与1套静止变频器对电网响应灵活性、经济性、可靠性等方面的影响,结果表明配置2套静止变频器对电站性能改善明显。

单T型半桥DAB变换器的工作模式分析

针对宽电压运行直流源接入直流电网的应用场景,文章提出一种基于T型三电平结构新型直流变换器,通过开关函数构造法推导该变换器在四自由度控制下的工作模式以及传输功率和电感电流均方根值的数学模型。

电容层析成像用新型电容/电压转换电路的研制

电容 /电压转换电路是电容层析成像系统硬件核心部件。现有交流型转换电路均工作在单模式方式 ,即反馈平衡方式或者非反馈方式 ,且激励信号幅值固定 ,使得电路功能较为单一 ,不能灵活应用于各种传感器结构、各种成像速率要求的场合。本文提出并实现了电容层析成像系统用激励信号幅值可控双模式交流型电容 /电压转换电路。该电路不仅克服了现有转换电路在应用中的不足 ,而且实验表明电路的线性度、分辨率。

采用装载机整机实验的液力变矩器性能匹配指标

针对液力变矩器的设计、选配过程与整机循环工况载荷的非关联性问题,提出了采用面向整机循环作业工况的液力变矩器性能匹配指标评估液力变矩器部件与整机系统匹配效果的方法。相较于传统液力变矩器静态台架实验,该方法是通过基于整机功率流原理下的液力变矩器的性能实验,在统计整机典型工况下液力变矩器特性参数分布的基础上,将关联整机载荷的速比分布合理有效地应用于液力变矩器与整机的性能匹配指标中。实例应用结果表明,该性能匹配指标能体现整机载荷分布的侧重性,可用于针对具体机型的载荷特点定制化设计和选配液力变矩器。

PWM开关变换器的符号分析

本文将等效小参量法［６］，推广到断续电流模式（ＤＣＭ）工作的或多个开关拓扑的开关变换器的分析中，可获得全符号表示的直流解及纹波解。

±500kV换流站吊车施工安全距离研究

现有规程对±500 kV换流站内大型机具使用的安全距离均未做规定,而实际工作中经常需要在换流站内使用吊车、叉车等特种机具。为保证在换流站内使用吊车进行工作时的安全性,通过对母线,直流滤波器,套管,支柱绝缘子等典型设备电场状态的分析,选定最具代表性的设备表面为典型电极,模拟电极开展大量交、直流混合加压试验。实验应用了最严酷的试验条件,即在进行直流叠加操作冲击的复合电压放电特性试验时,对模拟作业间隙施加正极性直流电压叠加正极性操作冲击。在使用统计分析工具对试验数据进行分析的基础上得出每种情况下的最小安全作业间隙,进而推导出吊车在换流站施工的安全距离标准。

矩阵变换器输入电流的状态反馈线性化控制

在电压不平衡和负载不平衡等非正常工况下,矩阵变换器(MC)的输入电流波形不稳定,总谐波畸变率较大,严重影响负载的安全运行。为此,设计了一种全新的基于状态反馈线性化的矩阵变换器非线性控制器。首先根据矩阵变换器输入侧的拓扑结构,构建了矩阵变换器的数学模型,经过Park变换,得到了标准的仿射非线性系统,验证它符合反馈线性化条件后将它转化成线性系统并设计出状态反馈线性化控制器。MATLAB仿真结果表明,该方法可以有效地改善矩阵变换器在三相输入电压不平衡、三相负载不平衡等非正常工况下的输入电流性能,降低总谐波畸变率。

寄生电阻对DC-DC变换器性能影响的研究

研究了DC-DC变换器电压增益、工作效率和元器件、电路板(PCB)寄生电阻之间的数量关系。以Zeta变换器为例运用状态空间平均法研究了电路增益、效率的影响因素,推导出增益和效率与电路参数(包括寄生电阻)的关系式;分析DC-DC电路电压增益跌落和效率下降的根源,分别研究各元器件寄生电阻、PCB环路寄生电阻对电压增益及效率造成的影响,推导出各寄生电阻对电压增益、效率影响的比重,为电路设计及有选择地进行优化提供了理论依据;最后,实验室搭建2台50 W的电路样机进行仿真及实验。实验结果验证理论分析的正确性。

转炉连铸生产热作模具钢H13的工艺实践

介绍了鞍钢开发的热作模具钢H13的工艺流程,包括采用转炉双联冶炼、大罐合金烘烤、LF高碱度精炼渣、连铸弱二冷水控制等工艺措施。实践表明,H13钢转炉连铸连轧生产工艺可行,其成分、纯净度和低倍组织均达到了用户及NADCA#207-2003标准要求。