双面对称布线印制电路板型Rogowski线圈

印制电路板(PCB)型Rogowski线圈广泛用作复杂电磁环境下的电流测量传感头,其性能决定着电流测量的灵敏性和精确度。针对传统直连结构PCB型Rogowski线圈的不足,设计了一种双面对称布线PCB型Ro-gowski线圈,在PCB板双面均匀密布沿半径方向且两端带导孔的直连铜箔,通过外径导孔处小段圆弧连接布线铜箔呈对称结构,使得线圈结构对称且单匝线圈垂直于PCB板面并指向轴心;在输出端设置与绕线方向相反的回线以抵消垂直PCB平面的杂散磁场干扰。计算了线圈的电磁参数,研究了被测载流导线偏离线圈轴线及线圈外存在干扰电流时线圈与被测载流导体间的互感特性并测试了其互感值。实验测试结果与理论计算值相符,表明该PCB型Rogowski线圈一致性好,抗干扰性能强,适合于用作外界杂散磁场复杂情况下的电流测量传感头。

高温超导交流电缆电流分布及结构优化的研究

针对高温超导电缆各导电层电流分配不均将导致交流损耗增大的问题,计算了导电层自感和层间互感,然后依据超导电缆的等效电路模型,给出了求解各层电流的电路矩阵方程.以各导电层的绕向角、绕制方向和层半径为优化变量,以各层电流均衡分布建立目标函数,考虑带材的机械性能、临界电流等约束条件,采用遗传-模拟退火优化方法,对电缆导电层进行结构参数优化.计算结果表明,通过优化调整电缆导电层的结构参数,各层电流可以达到均衡分布,交流损耗显著降低.

含多感应发电机配电网的暂态稳定研究

随着新能源的开发和利用,小型和微型分布式发电机(distributed generator,DG)开始接入配电网,在配电网中可能会出现暂态稳定问题。鼠笼式感应发电机(induction generator,IG)由于成本低、维护方便而在分布式发电中广泛应用。研究了多感应发电机配电网的暂态稳定问题,在单台感应发电机稳定判别的基础上,定义了多感应发电机配电网的暂态稳定域和临界切除时间(critical clearing time,CCT)。利用转子运动方程的静等值电路,计及配电网网络方程约束和故障后感应发电机转子转速的变化,提出一种计算配电网多感应发电机临界转速和CCT的解析法。该方法与采用动态模型的仿真方法相比,计算量小,且能够揭示出多感应发电机之间暂态稳定性的内在联系。采用PSCAD/EMTDC仿真软件中的5阶动态模型仿真验证了该方法的正确性,并且分析了静态等值计算结果小于仿真结果的原因。

考虑感应电动机故障中电磁转矩变化的节点暂态电压评估方法

暂态电压稳定与负荷动态特性之间关系紧密,而感应电动机负荷特性是引起暂态电压稳定的重要原因。利用极限切除时间来评估负荷节点暂态电压稳定状况已有研究,但相关研究都忽略了故障中感应电动机电磁转矩的变化对极限切除时间的影响。为进一步准确求得极限切除时间,对计及故障中感应电动机电磁转矩的变化的极限切除时间进行了研究,建立了感应电动机电磁转矩的数学模型,求得了极限切除时间。极限切除时间反映了负荷节点暂态电压稳定状况,在综合程序(PSASP)中对EPRI36节点系统进行了仿真和对比,仿真结果验证了所述方法的有效性。

回路法则分析电磁感应佯谬现象

本文从几个电磁感应的佯谬实验出发,应用回路法则分析“佯谬”现象产生的原因,进一步证明了电磁感应定律两种表述的等价性.对于电磁感应定律的教与学有一定的实际指导意义.

可控整流直流电动机调速系统主回路临界电感量与滤波电感量的计算问题

研究了三相半波可控整流和三相桥式全控整流直流电动机调速系统主回路临界电感量L_(lx)和滤波电感量L_(md)的计算问题,提出以限制连续整流电流i_d在谷点以上部分的平均值(也可定义为i_d的脉动幅值)作为滤波指标,从而使L_(lx)和L_(md)的计算公式达到统一,分析了回路电阻对L_(lx)和L_(md)计算的影响。

有截面导体回路中通量法则的推广和应用

从功能关系出发,把线形导线所满足的通量法则推广到有截面导体的回路中,指出了应用有截面导体回路的通量法则时应注意的问题,并用有截面导体回路的通量法则成功解决了三个电磁感应佯谬问题.

牵引网短路故障下的车体电位及车体回流分布特性

牵引网发生短路故障时,短路大电流会引起列车车体电位和车体回流显著增大,进而对人身安全和车载电气设备正常工作造成威胁。为准确掌握短路工况下车体电位和车体回流的分布大小,需考虑牵引网与列车接地回路间的感性耦合。为此结合牵引供电系统分析和工程电磁场理论,推导了接地回路中传导电流及感应电流的相量表达式,从理论上证明了考虑感性耦合会增大车体电位及车体回流。利用建立的车–网–地耦合模型,进行仿真计算并与实测数据对比,得出:考虑感性耦合下的车体对轴端电位差仿真值比实测值小1.04 V,误差为8.9%;不考虑感性耦合下的仿真值比实测值小6.30V,误差为54.0%,验证了理论分析的正确性。最后利用考虑感性耦合的仿真模型进行车体电位及车体回流分布特性的研究,结果表明:车体对轴端电位差主要受短路点位置和列车位置的影响;车体对地电位主要受钢轨泄漏电阻的影响;车体回流主要受车体对轴端等效电阻的影响。

远海风电场经VSC-HVDC联接弱受端系统的临界运行特性

基于电压源变流器型的高压直流输电(VSCHVDC)是远海风电场的常用并网方式,同时可用于联接弱受端系统,但接入后的运行特性还有待研究。该文建立了远海风电场经VSC-HVDC联接弱受端系统模型,基于安全稳定运行约束条件,以短路比(SCR)作为受端系统强弱的判定指标,充分考虑了双馈风机(DFIG)无功控制方式和受端系统阻抗角的影响,得出不同风电场出力对应的临界短路比(CSCR)。在DIgSILENT/PowerFactory软件中进行风速波动小干扰和暂态稳定性仿真,结果表明以双馈风机作为发电机模型联接的弱受端系统短路比大于1.6为宜,并给出降低临界短路比的补偿措施,对实际工程有一定的指导作用。

自激异步发电机带阻性负载恒压运行研究

为了保证自激异步发电机在阻性负载变化时定子电压稳定,采用改变电机转速或者机端电容的方法,本文以异步发电机带电阻性负载稳态运行时的等值电路为基础,推导了回路导纳方程,依据异步发电机稳态运行时回路导纳为零这一必要条件,选择回路导纳绝对值为目标函数,把端电压作为优化约束条件,利用坐标轮换法计算了不同负载下的保持机端电压值稳定的电容值和转速,并给出了不同负载时机端电容值与转速的关系曲线,说明异步发电机恒压运行时存在临界转速和临界电容,引入优化算法克服了传统方法计算繁琐且不能处理有约束问题的弱点,计算值与实验值的一致证明了方法的有效性。

非闭合导体回路中是否有感应电流

穿过导体回路的磁通量发生变化时，非闭合导体回路中是否有感应电流？很多教科 书中说，非闭合导体回路中没有感应电流。本文认为这样的结论有欠妥当，并通过实例阐明 自己的观点。

电容和电感对RLC串联电路暂态过程中临界阻尼电阻的修正

在RLC串联电路暂态过程的研究中,临界阻尼电阻的实验值通常要小于理论值.本论文对系统电容和电感器的偏差进行了估算,并对临界阻尼电阻的理论值分别进行了电容、电感和电容电感修正,结果发现同时进行电容电感修正后的理论值与实验值符合得非常好.

通过闭合回路的感应电流与电量——试析电磁感应中两公式成立的条件

本文对大学普通物理教科书中有关描速电磁感应定律的两个公式:即计算“闭回路中感应电流”与“通过回路的感应电量”公式进行了讨论.认为这两式成立是有前提条件的.也就是:闭合回路中的电导率(或电阻率)是均匀(处处相等)分布的.

曳引机电磁制动器续流回路瞬态工况理论分析和计算

简要说明曳引机电磁制动器增加续流回路的意义，对制动器释放瞬态工况作了理论分析。提出制动器吸合状态下电感的计算方法，最终推导出制动器断电抱闸所需要的时间。