《电工电能新技术》2003年第4期

一种新型双极性电流源型谐振逆变器的研究
朱建华,　 罗方林
(南洋理工大学电气工程系，新加坡，639798)
摘要：本文介绍了一种新型双极性电流源型谐振逆变器，该逆变器具有优异的零电压开关特性，能够显着地减小开关损耗。文章推导了谐振电压和电流的解析表达式，并且讨论了不同元件参数和开关频率对零电压开关特性的影响。PSpice仿真和实验结果验证了相应的理论分析。
关键词：双极性电流源；谐振逆变器；零电压开关；软开关技术

基于适应性子集度神经网络的电力系统短期负荷预测
　 刘耀年，王振浩，曾令全，李月玲
（东北电力学院，吉林 吉林132010）
摘要：依据模糊模式识别、子集度测度理论，提出一种适应性子集度测度神经网络的短期负荷预测的新方法；该方法可在线地学习神经网络的结构和参数，确定连接方式和神经元节点。仿真结果表明：该方法具有预测精度高、速度快的优点，是值得广泛推广的好方法。
关键词：神经网络；子集度测度理论；短期负荷预测

新型无接触电能传输系统的性能分析
武 瑛1,2，严陆光1，黄常纲1，徐善纲1
(1. 中国科学院电工研究所, 北京100080；
2. 中国科学院研究生院, 北京100039)
摘要：新型无接触电能传输系统利用电磁感应耦合技术与电力电子技术相结合，实现电能的无接触传输，消除了传统的电能传输方式带来的电击、短路和发火花的危险。本文建立了新型无接触电能传输系统的数学模型，并分析研究了系统补偿拓扑、运行频率及负载参数对系统性能的影响。研究结果表明次级补偿可以大大提高系统的功率传输能力，而初级补偿则显着减小了对初级供电系统视在功率的要求，降低了系统成本。
关键词：无接触电能传输；反应阻抗；初、次级补偿

锅炉过热汽温系统H∞非脆弱鲁棒控制
恒庆海1，麦苗1，鲁婧1，恒庆珠2，黄春梅2
(1. 北京信息工程学院，北京 100101；2. 天津大学，天津 300072)
摘要：给出了锅炉过热汽温系统被控对象和控制器同时摄动时的非脆弱鲁棒性能设计概念。解决了一类常规的鲁棒性能设计不能保证控制器摄动时系统仍具有鲁棒性的问题。提出了通过修改不确定性权函数和性能权函数可转化为用H∞混合灵敏度求解非脆弱鲁棒控制器的一种设计方法。研究了权函数的选择,求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器。仿真结果表明,本文提出的设计方法是有效的。
关键词：锅炉过热汽温；控制器摄动；非脆弱鲁棒性能；脆弱性；鲁棒控制

数字UPS并联运行的一种新型分布式控制方法
刘亚东1, 邢岩1,2, 黄立培1, 平地克也3
（1. 清华大学电机工程与应用电子技术系，北京 100084；
2. 南京航天航空大学自动化学院，江苏 南京 210016；
3. 汤浅公司小型电源部，日本国 大阪府 569-1115）
摘要：提出了一种新型分布式控制方法来实现单相数字模块化UPS（不停电电源）的并联运行。各个并联的UPS模块完全相同，实现了真正的冗余。通过电压基准相位线实现各UPS输出电压的同步，采用平均电流法实现各UPS模块的均流。并在3台1kVA在线式UPS上进行了仿真和实验研究。结果表明该方案简单可行，均流控制的动态响应速度快，精度高。
关键词：不停电电源；并联；分布式控制；均流

XLPE 电缆绝缘中的电树枝种类及其影响因素
郑晓泉1,  G CHEN2,  A E DAVIES2
(1. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西 西安 710049；
2. 英国南安普敦大学电子与计算机科学系，南安普敦 SO17 1BJ, 英国）

摘要: 通过大量样品实验研究，本文发现，在同等实验条件下，由于材料聚集状态的差异，在同一XLPE电缆绝缘中引发和生长的电树枝可分为枝状、丛林状、藤枝状、松枝状和混合状等五类；不同结构的电树枝对高压XLPE电缆运行可靠性的影响不同；对产生这几种电树枝结构的内在材料聚集状态特征进行了研究。
关键词： XLPE； 电树枝； 聚集态；残存应力

高起动品质因数感应电动机绕组的设计
彭晓，石安乐，邓秋玲，顾飞跃
（湖南工程学院，湖南 湘潭 411101）
摘要：本文对一种新型高起动品质因数感应电动机进行了研究。这种电机在结构上与普通笼型感应电动机基本相同，但对定、转子绕组进行了特殊设计，采用不同的连接方式，满足了起动和运行性能的要求。介绍了该类电机绕组的设计基本原则，通过实例说明了绕组的设计方法。提出了提高感应电动机起动性能的一种新方案。
关键词：磁势；绕组；电动机；起动品质因数

基于模糊专家推理的500kV变电站自动调压控制方法研究
白建社, 董海鹰, 樊  波, 薛钧义
（西安交通大学电气工程学院，陕西 西安 710049）
摘要: 变电站的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施。本文分析了当前电压无功控制方法存在的不足，把模糊推理和专家系统相结合，提出一种500kV变电站新型电压无功控制方法。本方法利用模糊推理处理模糊性和不确定性问题的优点，很好地解决了电压越限的模糊边界问题，克服了固定边界控制方法存在的不足。同时，依据专家系统很强的逻辑推理和问题综合的能力，综合调压控制的限制条件、优化原则和设备保护闭锁信息等，实现电容器、电抗器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配合。实验表明，本方法能大大改善变电站系统的调压控制性能、提高电压质量，具有良好的应用价值。
关键词：变电站；电压无功控制；模糊推理；专家系统

基于滑模变结构控制的数字化全桥移相软开关电源
付翀丽， 杨  旭， 卓  放， 王兆安
（西安交通大学,  陕西 西安 710049）
摘要：本文以滑模变结构为控制核心，研制了以DSP为控制芯片的全数字化全桥移相软开关电源。文中分析了该电源的控制时序及滑模变结构的数字化控制方案，并给出了系统的实验结果。从实验结果可以看出滑模变结构控制鲁棒性强，系统的稳定性能好，动态响应速度快，并且主回路的开关管实现了零电压软开关。
关键词：软开关；移相；滑模变结构控制；鲁棒性

基于有限元的永磁导轨磁场数值计算
任仲友，王家素
（西南交通大学超导技术研究所, 四川　成都　610031）
摘要：文中采用有限元方法计算了永磁导轨的磁场分布，永磁导轨由NdFeB、铁构成。讨论了截断边界和开尔文变换边界对计算结果的影响。计算结果表明，采用开尔文变换边界的计算结果更接近实际情况，而且可以使求解区域大大减小，从而提高计算精度和准确性。为了验证计算结果的可靠性和准确性，根据模拟计算参数，制作了一条1:1的永磁导轨，导轨中心表面磁场达1.20T。测量结果表明，计算结果与永磁导轨磁场的实测值吻合较好。
关键词：有限元；永磁导轨；数值计算

开关电器触头表面金属熔池的行为特征分析
刘向军，费鸿俊
（福州大学电气工程系，福建 福州 350002） 
摘要：本文分析了触头表面金属熔池的形成和发展过程，熔池中液态金属的流体动力学特性和结晶学特征，为分析触头的电侵蚀、材料转移和熔焊等性能提供理论依据。
关键词：金属熔池；触头；行为特征

光电电流互感器的供能电路的研究
李  澎1，蔡志斌2，罗承沐1
( 1. 清华大学电机系，北京 100084; 2. 吉林通化电业局，吉林 通化 143000)
摘要：混合式光电电流互感器的高电位侧电路供电问题是其研制技术的一个关键。本文介绍了一种采用特制线圈供能的混合式光电电流互感器，主要对这种互感器的电源供能部分进行了介绍和探讨。研究了该供能方案下的电源电路的设计及调试方法。实验结果表明：该电源部分能够很好地为光电电流互感器的高电位侧电路提供满足要求的约200mW的能量，并且各路输出的电压纹波均不大于20mV。同时，电路中设计的电压监控保护电路能够在母线突发短路大电流等情况下保护电源电路。
关键词：特制线圈供能；电流互感器；供能电路；高电位供电

用于室温磁制冷机的高场强永磁磁路设计
唐永柏1，陈云贵1，向志刚1，李焕杏2，涂铭旌1
（1. 四川大学金属材料系, 四川 成都 610065；2. 西南物理研究院, 四川 成都 610041）
摘要：把基于磁热效应的室温磁制冷技术应用到空调及家用冰箱上，除了开发出具有巨磁热效应的磁致冷材料（磁工质）外，高场强永磁磁路的设计与制造也是其关键。由于在空调及家用冰箱上采用结构复杂、价钱昂贵的超导磁体或电磁铁是不合适的，而传统永磁体回路的设计方法很难使永磁体产生较高的场强。本文在中空圆柱型磁场源（hollow cylindrical flux source）的基础上，设计出了用于室温磁制冷机（往复式和旋转式）的高场强永磁磁路，在磁路工作气隙为20mm时，工作气隙中心的场强分别为1.86T和1.97T。
关键词：磁热效应；室温磁制冷机；高场强永磁磁路

天体和星系磁场起源的探索
肖立业
(中国科学院电工研究所应用超导重点实验室, 北京100080)
摘要: 任何天体、星系乃至整个宇宙都普遍存在着磁场。目前，对于天体磁场起源的标准解释是自激发电机理论。但是，这种理论要求存在一个最初的微弱“种子场”，并且这种理论应用于星系尺度磁场的解释还要克服很多具体的困难，关于星系尺度磁场起源的理论解释仍然有很大的争议。
本文提出了一个基本假设：运动的物体可以产生磁场，就像运动的电荷可以产生磁场一样。利用这一基本假设，可以对天体、星系乃至整个宇宙普遍存在的磁场给出较好的解释。研究还表明：天体极点的磁场大小为赤道磁场的2倍，天体在其外部产生的磁场与天体的角动量成正比，与距天体中心距离的立方成反比；天体表面的磁场与天体的质量和自旋角速度成正比，与天体的半径成反比；对于某一个具体的天体来说，只要其角动量守恒，则其磁矩也是守恒的，且其在外部空间产生的磁场不受其自身引力坍缩的影响。本文的研究可能对于电磁力和万有引力的统一、宇宙大爆炸和天体物理等的研究具有一定的参考价值。
关键词：磁场; 天体; 星系; 自旋; 引力

盐炉的启动技术
瞿曌1， 瞿国瑞2 ，胡冠昱1
（1.长沙大学电子技术与应用物理系, 湖南 长沙 410003;
2.长沙机床厂, 湖南 长沙  410009）
摘要：在试验盐炉各种启动技术的基础上，研制了与以往启动装置完全不同的石墨启动电极，实践证明，它具有寿命长、操作方便、制造容易、成本低、易于维修等特点，为盐炉启动技术的发展，提供了新的途径。
关键词：启动技术;  石墨电极;  启动电极;  盐炉

三相高频链周波变流器的控制方法研究
孙向东1,  钟彦儒1,  任碧莹1,  张建领2
（ 1.西安理工大学，陕西 西安 710048，2.山东胶南市供电公司，山东 胶南 266400）
摘要：由于高频链电路与周波变流器相结合，可以使功率双向流动，以及使装置体积小，重量轻，因此该电路拓扑适用于需要电气隔离的场合。但是，当高频变压器次级出现开路时，漏感中的储能没有放电回路，会导致较高的电压尖峰。因此，本文提出了一种新的控制方法来解决这个问题，在高频变压器原边采用全桥移相控制方式，产生周期性及相当稳定的电压过零区间；在高频变压器副边采用电流控制的脉冲密度调制方式，实现零电压开通和关断。并且，针对三相异步电动机负载进行了实验，从而证明该控制方法的正确性。
关键词：移相控制；高频链；零电压开关；周波变流器

基于综合补偿的磁场发生器的研制
赵文春，赵治华，马伟明，胡 安
（海军工程大学电力电子技术应用研究所，湖北 武汉 430033）
摘要：本文介绍了一种磁场发生装置，通过负载补偿和移相补偿，较好地实现了对于电感负载，从输入电压信号到相同波形电流输出的转换。重点阐述了该装置Helmholtz线圈的设计思路、负载补偿和移相补偿的工作原理及补偿参数的选定。经过实验验证，对于正弦波、三角波和方波，负载输出电流波形跟踪良好。
关键词：磁场发生器；Helmholtz线圈；负载补偿；移相补偿

带输出饱和电感的零电压开关PWM三电平直流变换器
刘学超， 潘 虹， 张 波
（华南理工大学电力学院雅达电源实验室， 广东 广州 510640）
摘要：本文针对常规的零电压三电平直流变换器存在滞后桥臂全负载范围实现零电压困难，副边占空比丢失， 输出二极管的寄生震荡及电压尖峰等问题，提出了输出带钴基非晶饱和电感的零电压三电平变换器。实验样机表明，采用电流峰值控制后，能有效弥补传统零电压三电平不足，易于实现中大功率DC/DC变换。
关键词：饱和电感；零电压开关；三电平

燃料电池电动车驱动系统结构的研究
宇文博，姜新建，朱东起
（清华大学，北京 100084）
摘要：燃料电池电动车电驱动系统通过在燃料电池和逆变器之间增加能量缓冲环节，可以解决电机制动时回馈能量的吸收问题，但没有解决电动车运行中电机功率变化较大时，燃料电池输出功率波动大导致燃料电池工作效率降低的问题。本文从燃料电池本身特性出发，提出了一种新的燃料电池电动车电驱动系统结构，对传统能量缓冲环节结构进行了改进使得它能够吸收燃料电池输出的多余能量，避免了燃料电池的输出功率的剧烈变化，从而改善了燃料电池运行的效率，同时也改善了整个驱动系统的运行效率。仿真结果证实了这个结构的可行性。
关键词：电动车;电驱动系统；燃料电池；效率优化