简介:非线性是导致问题复杂化的关键因素之一,且存在于几乎所有物理现象之中。电气绝缘介质的非线性介电行为在科学层面提供了更广泛的研究空间,同时在工程技术层面为电气绝缘结构设计、更高电压等级电力设备研发提供了新的破解瓶颈问题的技术途径。具有电场调控功能的非线性绝缘材料,被称为“智能绝缘材料”,已在大型电机端部绝缘和电缆附件防电晕结构得到广泛的应用。随着高压直流绝缘技术的进步,电气绝缘材料和绝缘结构非线性介电特性和机理研究得到越来越广泛的关注。非线性绝缘介质介电特性的表征和测试技术是极具挑战的研究课题,又是基础研究和工程应用技术研究不可回避的关键性基础问题。稳态直流电场下,非线性绝缘介电特性用伏安特性或电导率与电场强度关系来表征,相应测试技术比较简单。稳态交流电场场下,用等效(相对)介电常数和等效电导率与电场强度关系来表征,测试技术的关键是如何准确地分解阻性和容性电流。暂态电场下非线性绝缘介电特性的表征参数体系尚未建立,测试技术最为复杂,相关研究亟待开展。
简介:直线感应电机应用于轨道交通驱动系统,存在功率因数低、效率低的问题,本文提出了一种新型结构初级永磁型直线电机,该电机采用短初级(动子侧)、长次级(定子侧)结构,电机的电枢绕组和永磁体均安装于初级,次级仅为凸极磁阻结构。该种电机不仅具有常规直线感应电机结构简单和非黏着直接驱动等优点,且功率因数和效率等性能指标优良。论文首先详细介绍了该种电机的结构特点和运行机理,利用等效磁路法推导了该电机的气隙磁通密度方程和同步速方程;然后设计了一台12/8极的初级永磁型直线电机,借助应用有限元软件,进行了参数化建模和磁场分析,得到了次级极弧系数对磁场调制能力的影响规律;接着分析了电机的气隙磁场,得到了绕组反电动势波形图和气隙磁密傅里叶分解图形;最后,研究了电机静态特性,得到了次级结构对定位力的影响,电流大小对静态电磁推力的影响。仿真结果证明了电磁设计方案的合理性,为轨道交通直线驱动电机的研究提供了有价值的参考。
简介:首先以基尔霍夫定律为基础,分析三线圈WPT系统的S参数、传输效率以及该系统的频率分裂现象。频率分裂现象是线圈之间的过耦合导致系统出现不止一个谐振频率的现象。频率分裂仅出现在过耦合区域,由于在过耦合区域内阻与系统的输入阻抗不匹配导致频率分裂现象,本文提出一种阻抗匹配方法来抑制该现象。通过在发射端添加L型阻抗匹配网络并且在接收端组成概念性阻抗匹配网络,来实现抑制频率分裂现象、增大系统效率的目的。最后,通过实验和仿真来对比分析所提方法的正确性。
简介:本文以比例谐振控制电流内环的电压型整流器(VSR)和电流型整流器(CSR)为研究对象,在直流侧电压平方为外环的VSR系统基础上,提出了以直流侧电流平方为外环的CSR控制结构。给出了两种系统的闭环传递函数及数学表述形式,通过对比分析,研究了最优阻尼系数下的自然振荡频率与负载以及PI调节器参数的函数关系及变化趋势,得出以稳、动态性能最优为目标的两种系统结构对负载的适应性,并给出系统设计中拓扑结构的选择依据和方法,从而简化设计流程,缩短调试周期。在数学推导基础上,搭建了仿真模型,并代入实际系统的参数进行了模拟验证,证明了结论的正确性。
简介:气体绝缘输电管道(GIL)绝缘子通常由环氧树脂/Al2O3复合材料浇注而成。在直流电压及负载温升作用下,绝缘子表面易积聚电荷造成电场畸变,进而引发沿面闪络。本文为探索非线性ZnO填料对环氧树脂/Al2O3/ZnO复合材料绝缘性能的影响规律,对直流电压下不同ZnO含量的环氧复合材料表面电位衰减进行了测量,分析了不同温度对表面电荷特性的影响,得到了基于电荷消散的非线性电导变化规律。研究结果表明:直流电压下,ZnO颗粒掺杂可以明显促进环氧复合材料表面电荷消散;随着温度升高,载流子迁移率增大,表面电荷的消散速度加快;当ZnO含量超过一定阈值时,电导率在高场下呈现非线性特性,从而抑制环氧树脂复合材料表面电荷积聚。相关结果为非线性电导复合材料在调控直流气体绝缘输电管道绝缘子表面电荷特性方面的应用提供了参考。
简介:通过对高亮度白光发光二极管的不同驱动方式下亮度数据的分析,来比较直流调制和脉冲调制对HB-WLED发光情况的影响,并从LED发光原理上加以分析,最后得出不同驱动方式下HB-WLED发光的特点,及影响HB-WLED发光亮度的因素。实验表明,在相同的测试环境下,直流电流可以产生比有着相同均值的脉冲电流更高的亮度。
简介:由于断路器在开断过程中产生电弧,若电弧重燃会导致开断失败,因此电弧本身的特性对断路器的开断性能影响十分重要.由于电弧与气流相互作用,同时电弧与气流均在短时间内动态变化,是一非定常、有黏、有源且变边界的复杂求解过程.本文针对550kV单断口高压SF6断路器开断容性小电流和短路故障两种情况进行分析,基于有限体积法对不同开断条件下的气流场进行数值仿真,引入等效单元体电弧动态模型,同时提取不同采样点下的气流参数时间序列,采用混沌理论方法对不同开断条件下的混沌特征量进行对比分析,有效利用混沌可以增强电弧能量的逸散作用,利于电弧熄灭,提高开断性能.