混合开关论文-董丹阳,刘旭,王世永

混合开关论文-董丹阳,刘旭,王世永

导读:本文包含了混合开关论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:混合励磁开关磁链电机,齿槽转矩,辅助槽

混合开关论文文献综述

董丹阳,刘旭,王世永[1](2019)在《混合励磁开关磁链电机转子齿开槽对齿槽转矩的影响研究》一文中研究指出针对混合励磁双凸极电机齿槽转矩较高,引起较大的振动和噪声的问题,对在12/10混合励磁开关磁链(HESFPM)电机转子齿顶开设辅助槽的方法进行了研究。介绍了12/10 HESFPM电机的拓扑结构和工作原理,结合12/10 HESFPM电机齿槽转矩的解析表达式,解释了转子齿顶开辅助槽降低齿槽转矩的原因;应用有限元分析方法,研究了辅助槽槽数、槽型、间距、尺寸和励磁电流对齿槽转矩的影响;在对辅助槽结构优化的基础上,比较了应用不同辅助槽结构时12/10 HESFPM电机的齿槽转矩,得到了可以最大程度削弱齿槽转矩的辅助槽结构;最后,研究了辅助槽对空载反电动势和平均转矩的影响。研究结果表明:当每个转子齿顶有2个矩形辅助槽时,12/10 HESFPM电机的齿槽转矩降低了92.32%,而平均转矩仅降低了10.3%。(本文来源于《机电工程》期刊2019年10期)

柯玉连,马红波,刘文军[2](2019)在《混合动力车用软开关双向DC-DC变换器的研究》一文中研究指出通过引入SCM模式和交错并联技术,提出了一种高效率、高可靠性以及低输入输出电流纹波的双向DC-DC变换器方案。实验室研制了一台1.5kW的交错并联双向DC-DC变换器的原理样机,针对不同的工作模态分别进行了稳态实验,验证了变换器实现能量双向流动的可行性。(本文来源于《电工技术》期刊2019年16期)

李博,彭振东,杨晨光,任志刚[3](2019)在《基于改善真空开关弧后du/dt型混合直流断路器》一文中研究指出强迫换流结束时刻真空开关两端电压会以阶跃形式上升至较大幅值,过大的电压峰值及变化率会直接增大弧后触头表面的电场强度及功率密度,从而影响其分断可靠性。本文旨在通过真空开关串联二极管及并联RC吸收支路的试验方案达到显着减小真空开关电压变化率的目的,依次开展了23kA电流等级分断试验,并探究二极管有无RC吸收支路对试验结果的影响,最后基于MATLAB/simulink仿真软件选取真空开关吸收支路的参数,并将仿真与试验结果对比,验证了方案的合理性与有效性。(本文来源于《船电技术》期刊2019年08期)

刘壮壮[4](2019)在《一种混合耦合电感和开关电容的高增益零纹波DC-DC变换器》一文中研究指出当今社会能源问题日益突出,新型可再生能源已经逐步取代传统化石能源,燃料电池作为新型能源的载体,其具有输出电压低,电压变化范围大的特点。为了满足燃料电池的并网要求,后级需要一个高增益DC-DC变换器,如何突破传统boost变换器的极限占空比限制,进一步加大变换器增益成为研究重点。首先,本文分析了几种高增益DC-DC拓扑结构的优点和缺点。研究了一种在颗合电感直流变换器中加入了开关电容倍压单元和有源箝位单元的方法,组成了新的变换器拓扑。一方面,这种电路可大幅度提升变换器的直流电压增益,避免了传统boost变换器在增益较高情况下所出现的极限占空比情况;另一方面,降低了开关管以及二极管的电压应力,可以选取低电压等级的器件。同时耦合电感的漏感对于输出二极管的反向恢复电流也具有一定的抑制作用。引入有源箝位单元抑制了耦合电感漏感所造成的开关管电压尖峰问题,同时又可以实现所有开关管的零电压开通,降低了开关损耗。然后,为了解决变换器输入纹波大的问题,加入输入电感与中间电容形成新拓扑,实现了输入电流零纹波的特性。其次,理论分析了加入电感和电容后的工作模态,变换器增益等变换器特性,并通过PSIM仿真验证了理论分析的正确性。最后,制作了一台功率为500W的实验样机,对文章所提出的变换器的理论分析进行了实验验证。实验结果表明所提出的变换器可以在输入电压24V~48V的电压波动范围内实现并网电压380V输出,同时实现两个开关管的ZVS导通,并且变换器的最大效率可以达到96.8%。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

周追财[5](2019)在《弱混合动力车用分块开关磁阻BSG电机及其直接转矩控制研究》一文中研究指出随着能源短缺和环境污染等问题日益严重,节能减排的研究变得尤为重要。皮带传动启动/发电一体式电机(Belt-driven Starter Generator,BSG)技术是弱混合动力汽车技术中的重要组成部分,对节能减排的研究具有重要意义。相较于其它类型的BSG电机,开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)以其不含永磁体、转子上未缠绕绕组、结构简单等特点,成为目前BSG电机的研究热点。本文以分块开关磁阻BSG电机,即分块转子式SRM(Segmented-rotor SRM,SSRM)作为研究对象,并在国家自然科学基金重点项目(U1564201)、江苏省杰出青年项目(BK20180046)的支持下,对其本体结构优化、非线性建模分析、直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)策略以及样机实验等方面进行重点研究。主要研究内容如下:1、阐述了BSG用SSRM的工作原理及数学模型,介绍了SSRM的结构特点。为了满足额定转矩和低转矩脉动的要求,重点对SSRM的定子、分块转子极弧角和分块转子槽深进行优化分析,仿真结果表明优化分析后的SSRM转矩脉动相对于分析前明显降低。另外,分析了不同绕组连接方式对电机输出转矩和转矩脉动的影响,结果表明当绕组连接方式为NSNSNSNS时,电机输出转矩达到设计要求,且转矩脉动相对较低。2、阐述了SRM几种常见非线性建模方法的优缺点,在未使用转子锁紧装置和位置传感器的前提下,利用转矩平衡法及简化二阶傅里叶级数获得SSRM的电磁特性曲线,并使用叁次样条插值法搭建SSRM的非线性本体模块。最后,将该方法与角度位置控制(Angle Position Control,APC)方法相比较,仿真结果表明在简化硬件条件下,该方法可以获得与常规控制相吻合的效果。该非线性建模方法为接下来的DTC策略研究奠定理论基础。3、针对传统控制策略难以抑制SSRM转矩脉动的问题,采用DTC策略进一步抑制电机的转矩脉动。介绍了DTC策略的基本原理以及主要模块,包括磁链计算、扇区判断、磁链转矩调节和开关表模块。将该策略与电流斩波控制(Chopped Current Control,CCC)策略进行了详细地对比,重点研究了两种控制策略下磁链轨迹、电流、转速和转矩特性。对比结果表明相比较于CCC策略,DTC策略显着地降低了SSRM的转矩脉动。4、为了测试样机的有效性,构建了SSRM的静态实验台架,并进行了相应静态实验,主要包括SSRM的电感和转矩特性。基于dSPACE快速控制原型开发平台,构建了SSRM的瞬态实验台架,并进行了相应瞬态实验验证,包括非线性建模方法与DTC策略的验证。实验结果验证了非线性建模方法与DTC策略理论的可行性和有效性。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-06-01)

王世永,刘旭,董丹阳,王建飞[6](2019)在《定子混合励磁开关磁链电机调磁能力优化及比较》一文中研究指出通过对两种12/10混合励磁开关磁链(HESFPM)电机的比较,研究了不同定子结构混合励磁电机的调磁性能。第一种混合励磁开关磁链电机(HESFPM-1)选择直流励磁绕组来代替部分永磁体,而第二种电机(HESFPM-2)将直流励磁绕组放置在传统的开关磁链电机的定子轭部。HESFPM-2电机的直流励磁绕组槽面积更大,该电机具有更好的弱磁和增磁能力。在电机设计中,HESFPM-2电机的槽面积比具有较宽的范围,因此电机设计更加灵活。比较了两种混合励磁开关磁链电机在不同永磁体长度、宽度以及定子齿宽下,电机的转矩和调磁性能。通过有限元分析和实验样机对HESFPM-2电机的调磁性能进行了验证,结果表明,有限元仿真结果与实验结果有较好的一致性。(本文来源于《微特电机》期刊2019年05期)

王伟琦[7](2019)在《混合开关型电流源逆变器及其关键技术研究》一文中研究指出随着能源危机与环境压力的不断加重,大力开发太阳能、风能和潮汐能等绿色清洁可再生能源已经成为世界各国能源战略的共识。电力电子变换器是应对未来能源格局深刻变化,实现清洁可再生能源大规模接入的核心技术。电力电子变换器集成了功率半导体开关和高频滤波器等元件,其成本、可靠性以及工作效率等因素决定着可再生能源发电系统的经济效益和可利用价值。在面向未来发展的绿色能源之路中,设计新型电力电子装备,提升能源输送能力,增加供电安全性,改善电能质量以及提升能源的变换效率等等,这些都已成为电气工程领域至关重要的研究课题。电流源逆变器(Current Source Inverter,CSI)被视为一种具有巨大潜力的电力电子变换器,是光伏系统、风力发电、数据中心和超导储能等领域里重要的能源变换装备,具备固有的升压能力和高可靠性等特点,近年来,受到了学者们的持续关注。然而,电流源逆变器在直流侧通常配置有巨大的电感器,其笨重的体积和高昂的成本,为CSI的应用带来了不利影响;与此同时,相较于同等容量的电压源逆变器(Voltage Source Inverter,VSI),CSI的功率开关器件通常会承担更多的导通损耗,电路的工作效率也相对较低。尽管经历了多年的发展,电流源逆变器目前仍然面临着诸如成本、体积和效率等一系列问题。如何克服其成本和效率等方面的传统缺陷,是学界和产业界的一个挑战性课题。另一方面,以碳化硅(Silicon Carbide,SiC)为代表的宽禁带半导体技术近年来发展迅猛。相较于传统硅(Silicon,Si)基器件,由碳化硅材料作为基底构造的功率半导体器件在电压、温度和开关频率等方面都有极强的耐受能力,具备非常优异的高功率密度和高效率优势,是电力电子变换器的理想选择。在当前的研究阶段,SiC基功率开关虽然已逐步实现了商业化,但是,市面可见的SiC基功率开关的可选购范围仍然十分稀少,且价格极为昂贵,远高于同等功率等级的Si基功率开关。因此,短期内SiC基功率开关难以全面替换电力电子变换器的Si基功率开关,Si基功率开关仍然是目前电力电子应用中的主流器件。针对电力电子技术和功率半导体器件的发展现况,近年来,国内外的学者们积极开发出多种具有混合型功率开关的电力电子变流器,即通过配置有限的高性能先进功率半导体开关,对变流器的拓扑结构进行改造,进而使变流器的整体性能获得显着提升。这一技术为电力电子装备提供了许多极具性价比的设计方案,已经成为电力电子变流器发展的一种新思路。本论文以叁相电流源逆变器作为研究对象,针对逆变器的输出性能和工作效率,从建立新型拓扑结构与采用先进的宽禁带功率半导体器件两方面着手,将混合开关技术与电流源逆变器相结合,提出了同时集成硅基和碳化硅基功率半导体器件的混合开关型电流源逆变器概念,开展了多项深入且具有原创性的研究工作。具体的研究内容如下:(1)混合开关型电流源逆变器的电路配置机理研究。本论文对传统电流源逆变器及其多种变型拓扑结构进行了研究,分析了每个电路结构各自的优势与局限性,总结归纳出这些现有CSI拓扑所拥有的共同特点和所面临的共性问题,明晰了 SiC基功率开关和Si基功率开关在电流源逆变器中所应承担的功能和需要完成的调制任务,确立了混合配置功率开关所应遵循的电路优化原则,并提出了设计一种混合开关型电流源逆变器所应该执行的具体步骤。(2)混合开关型H7电流源逆变器(Hybrid-Switch H7 Current Source Inverter,HSH7-CSI)的研究。针对单机运行的叁相CSI,本论文在传统H6电流源逆变器(H6 Current Source Inverter,H6-CSI)的基础上,提出了一种混合开关型H7电流源逆变器,并分别以最少开关次数和优化电能质量为约束原则,设计了两种配套的调制策略。相较于传统的H6-CSI结构,HSH7-CSI仅通过增设1个SiC-MOSFET,而使整体电路能够以全SiC-MOSFET的开关损耗进行工作,大幅度提升了电路的运行效率,同时赋予了电路减小直流电感的配置能力。HSH7-CSI以极高的性价比,解决了困扰CSI发展的低效率和大电感难题,是一种有潜力的CSI设计方案。最后,本论文利用仿真和实验平台对所提出的HSH7-CSI以及其调制方法进行了实验测试,验证了HSH7-CSI所具备的优异性能。(3)混合开关型五电平电流源逆变器(Hybrid-Switch Five-level Current Source Inverter,HSF-CSI)的研究。针对CSI的多电平运行技术,本论文设计了一种全新的具有8个功率开关的混合开关型五电平电流源逆变器。在此基础上,阐释了HSF-CSI的基本矢量模态和换流执行方式,设计了相配套的低损耗调制方法。一方面,相较于传统H6-CSI电路,HSF-CSI以相近的硬件数量和空间资源获得了五电平电流输出能力,减小了滤波器的配置需求。另一方面,相较于传统的五电平CSI,HSF-CSI不仅显着提升了电路的运行效率,更同时大幅减少了器件数量,提高了功率密度,是一种具有非常高性价比和应用潜力的CSI技术方案。最后,本论文通过仿真和实验对所提出的HSF-CSI的有效性和优越特点进行了验证。(4)模块化级联式混合开关型电流源逆变器(Modular Cascaded Hybrid-Switch Current Source Inverter,MCHS-CSI)的研究。针对在风力发电等高压、大功率领域应用的模块化级联式电流源逆变器系统,本论文对其传统拓扑做出了改进,提出了一种模块化级联式混合开关型电流源逆变器。通过设计的电路拓扑以及调制策略,MCHS-CSI能够以全SiC-MOSFET的开关损耗进行工作,显着地提高了逆变器的运行效率,同时降低了直流侧电感电流的纹波。在此基础上,构建了MCHS-CSI的故障容错方法,并设计了子模块能量均衡控制策略。最后,通过仿真和实验对所提出的MCHS-CSI及其调制方法和控制策略进行了验证。相较于传统电流源逆变器,本论文提出的混合开关型电流源逆变器技术能够通过配置少量的SiC功率半导体器件,而使CSI的运行效率和工作性能得到了大幅提升,拥有成本低廉,改装方便等优点,是具有工业推广前景的全新电流源逆变器技术方案,对于促进电流源逆变器的更广泛应用,提升能源的变换效率具有重要意义。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-17)

赵亮[8](2019)在《光储微电网混合储能系统的控制策略及开关优化》一文中研究指出随着社会生产力的不断提高,对不可再生资源的大量消耗,人们已经意识到发展可再生能源的重要性,因此微电网技术作为再生能源利用的有效形式被快速发展。蓄电池容量无限大是传统光储微电网混合储能系统控制策略一种理想形式,但实际上蓄电池的容量是有限度的,传统控制策略在蓄电池剩余电量达到阖值时将无法正常使用,由此提出了光储微电网混合储能系统的新型控制策略,又结合实际情况,对开关进行了改进,利用开关与二极管并联,使其拥有四种工作状态,当储能元件剩余电量达到阈值时,可自动恢复电量降低成本,提高并输出电池电能质量。(本文来源于《科技经济导刊》期刊2019年12期)

汤存文,李华,宋执权,胡星光[9](2019)在《中国聚变工程实验堆大功率混合直流开关概念设计》一文中研究指出中国聚变工程实验堆中的超导线圈失超保护开关要求的额定参数达到了10kV/±100kA,针对该运行参数提出了一种混合式直流开关。承担稳态通流的机械开关采用了叁级触头结构,可以降低固态开关的通流时间。双向固态开关的阀串采用二极管桥与IGBT组合的形式,结温分析证明可以提高器件的流通电流限制,并对该基本单元拓扑进行了大电流开断实验,验证了该设计的可行性。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年04期)

于丰源[10](2019)在《飞轮电池用混合双定子磁悬浮开关磁阻电机设计与运行控制研究》一文中研究指出近年来,电动汽车、航空航天、城轨交通再生能量制动等领域飞速发展,储能技术已经成为全球各国研究的热点课题。飞轮储能作为一种新兴的物理储能方式,具有能量密度高、充放电速度快和环境友好性强等优点,逐步受到人们的重视。磁悬浮开关磁阻电机(BSRM)作为常用飞轮电池的能量转换核心,因其结构简单坚固、容错性好,具有很好的应用前景。然而由于BSRM悬浮系统与转矩系统之间存在天然耦合,增加了系统的控制难度。因此研究一种新型的自解耦BSRM本体拓扑结构,具有非常重要的理论意义与实际价值。本文在对现有BSRM拓扑结构深入分析的基础上,提出了一种新型混合双定子磁悬浮开关磁阻电机(Hybrid Double Stator BSRM,HDSBSRM)结构。围绕新型HDSBSRM运行原理及数学模型,关键尺寸参数优化设计,电磁性能分析,低转矩脉动及低悬浮力脉动控制策略和数字系统设计等关键技术开展研究。主要研究内容如下:(1)提出了一种新型HDSBSRM结构,该结构不仅保留了传统双定子磁悬浮开关磁阻电机(DSBSRM)结构的优异解耦特性,而且具有更好的悬浮输出能力,降低了系统的悬浮损耗,阐述了电机基本组成和本体结构,介绍了电机绕组的连接方式,详细分析了悬浮力产生原理,建立了电机悬浮系统数学模型。(2)为使电机获得更优异的性能指标,运用CQPSO-DE算法对HDSBSRM关键参数进行优化设计。从飞轮电池的结构和需求出发,以提高径向悬浮输出能力、减少体积、降低轴向长度为优化目标,确定了相应的约束条件,建立了电机性能的多目标优化函数,从最优解集中选取了一组满意解作为HDSBSRM样机的最终尺寸参数。(3)建立HDSBSRM叁维有限元模型,运用有限元分析法对电机进行电磁特性研究。首先分析静态和动态下的气隙磁密,验证了悬浮力的产生原理;分析了电机转矩系统与悬浮系统之间以及悬浮系统两自由度之间的的耦合特性,证明了HDSBSRM的弱耦合性;与传统DSBSRM做了性能对比,验证了它的高悬浮输出能力和低悬浮功耗。(4)针对电机运行过程中存在的转矩和悬浮力脉动较大的问题,提出了HDSBSRM的直接转矩与直接悬浮力控制策略。推导了电机磁链、转矩的关系,给出了转矩电压空间矢量,构建了转矩、磁链和悬浮力滞环控制;为了进一步提高悬浮系统的动态响应速度和鲁棒性,对HDSBSRM悬浮系统采用二阶滑模直接悬浮力控制策略,设计了基于二阶滑模的转子位移控制器;并通过Simulink仿真验证了所提控制策略的有效性。(5)以DSP和CPLD为主控芯片,建立了HDSBSRM高速数字系统。针对DSP和CPLD各自的资源特征,合理分配任务,分别设计了转矩系统和悬浮系统的功率变换、驱动、检测等电路,并确定相关器件型号,为后续实验研究的开展奠定了基础。(本文来源于《江苏大学》期刊2019-04-01)

混合开关论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过引入SCM模式和交错并联技术,提出了一种高效率、高可靠性以及低输入输出电流纹波的双向DC-DC变换器方案。实验室研制了一台1.5kW的交错并联双向DC-DC变换器的原理样机,针对不同的工作模态分别进行了稳态实验,验证了变换器实现能量双向流动的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

混合开关论文参考文献

[1].董丹阳,刘旭,王世永.混合励磁开关磁链电机转子齿开槽对齿槽转矩的影响研究[J].机电工程.2019

[2].柯玉连,马红波,刘文军.混合动力车用软开关双向DC-DC变换器的研究[J].电工技术.2019

[3].李博,彭振东,杨晨光,任志刚.基于改善真空开关弧后du/dt型混合直流断路器[J].船电技术.2019

[4].刘壮壮.一种混合耦合电感和开关电容的高增益零纹波DC-DC变换器[D].北京交通大学.2019

[5].周追财.弱混合动力车用分块开关磁阻BSG电机及其直接转矩控制研究[D].江苏大学.2019

[6].王世永,刘旭,董丹阳,王建飞.定子混合励磁开关磁链电机调磁能力优化及比较[J].微特电机.2019

[7].王伟琦.混合开关型电流源逆变器及其关键技术研究[D].山东大学.2019

[8].赵亮.光储微电网混合储能系统的控制策略及开关优化[J].科技经济导刊.2019

[9].汤存文,李华,宋执权,胡星光.中国聚变工程实验堆大功率混合直流开关概念设计[J].强激光与粒子束.2019

[10].于丰源.飞轮电池用混合双定子磁悬浮开关磁阻电机设计与运行控制研究[D].江苏大学.2019

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