非接触式励磁电源的谐振补偿分析

针对新能源汽车驱动电机励磁系统中电刷与集电环对整车运行带来安全隐患的问题,提出了一种非接触式同步电机转子励磁的方法,并采用了谐振补偿方法以提高非接触式励磁能量传输效率。研究了非接触式励磁系统的工作原理与系统结构,建立了松耦合变压器的互感模型并分析了松耦合变压器的特性,给出了非接触式励磁电源谐振补偿系统的设计原理,分析了非接触式能量传输系统的传输特性。仿真与实验结果表明:采用串联-串联谐振补偿方式可以对非接触式变压器中漏感所带来的效率损失进行有效的补偿,能够增加变压器副边电流与电压的幅值;当电源工作在完全谐振状态下时,通过谐振补偿可大幅提高非接触式同步电机励磁电源的传输效率。     

无线电能传输中的高频阻抗匹配特性分析

磁谐振式无线电能传输技术是基于磁谐振耦合现象利用近区磁场进行非辐射性、中距离输电的新技术。阻抗匹配技术在无线电能传输中广泛使用,用以增加传输距离,提高传输效率,使负载获最大功率。常规变压器适于在低频下作阻抗匹配,高频时磁芯容易饱和发热,降低传输效率。使用传输线原理绕制的变压器通过线间电感和电容耦合传输能量,可用于高频传输,亦可在无线电能传输系统中使用。文章分析了无线电能传输阻抗匹配原理,分析了传输线原理绕制的变压器匹配特性,使用高频变压器进行了无线电能传输的比较实验。实验结果表明高频变压器可用于无线电能传输,匹配得当时,增加传输距离的同时,可保持传输效率和最大输出电压,是提高无线电能传输性能的一种可选方法。     

非接触式旋转高频链变压器在卫星电源上的应用

介绍了非接触式旋转高频链变压器在卫星电源上的应用,使用非接触式旋转高频链变压器代替了电能传统的传递方式——电刷,大大延长了卫星电源系统的使用寿命和使用可靠性。并采用软开关技术减少了电能为在磁场中传递而进行变换产生的电磁干扰,创造性地解决了与静止供电完全没有物理接触的旋转电路的供电问题。实验证明,非接触式旋转高频链变压器完全可以在旋转机构供电场合代替电刷及滑环。     

超微晶合金旋转磁特性测量用励磁装置的设计与优化

旋转磁心损耗广泛存在于高频变压器T形连接点处与高速电机的定子上。为了对二者进行更好的分析,需要将高频下的旋转磁心损耗进行精确测量。本文就四种不同的励磁结构进行有限元分析,阐述了励磁结构对准确度的影响。在此基础上,根据超微晶物理特性提出一种立体式二维高频励磁装置,对励磁绕组进行计算,并优化设计了磁轭结构,将测试频率提高到10k Hz。     

CES中不同绕制拓扑松耦合旋转励磁变压器性能及分析

针对混合动力汽车用同步电机,其内部的电刷和滑环带来电接触的劣势不可避免。本文提出一种新型励磁系统,它无需电刷和滑环,称为非接触励磁系统(CES)。相对旋转部分和相对静止部分同时存在于变压器中。设计毗连型和嵌套型两种针对CES的变压器绕制拓扑进行研究。通过模型建立确定了两种拓扑的最优工作气隙。毗连型和嵌套型绕制拓扑均可以较为快速地建立起耦合磁场,毗连型绕制拓扑磁感应强度建立情况优于嵌套型绕制拓扑。最后样机得到相应的传输性能和效率参数,并进行详细分析。实验结果进一步验证了毗连型绕制拓扑对CES系统更加合理,对进一步完善非接触式励磁系统起到关键性作用,设计的CES将对混合动力汽车同步电机励磁提出一种新的思路。     

非接触式电能传输系统中疏松耦合变压器电感参数的计算分析

研究了非接触式电能传输系统中疏松耦合变压器的电感参数。建立了一种疏松耦合变压器模型,通过求解有限元磁场方程,采用能量增量法和能量法计算电感参数;同时,利用实验的方法获取不同气隙下疏松耦合变压器的自感和互感。通过将计算结果与实验数据对比,分析基于能量增量法和能量法计算电感的准确性和合理性。在不同气隙宽度下,研究疏松耦合变压器励磁非线性受到的影响,考察不同方法计算电感参数的误差和适用性,通过分析得到计算电感参数的有效方法,为进一步开展疏松耦合变压器励磁特性研究奠定基础。     

变压器铁心磁饱和特性的测量方法研究

变压器铁心磁特性在标准条件下的测量与其实际运行工况存在差异,常用的铁心材料的测量方法难以描绘变压器铁心实际的饱和特性。为此,制作了两个步进搭接的叠片铁心模型,采用小方圈模型和接触式调压器进行测量,得到较理想的饱和特性数据,磁感应强度最大到2.058T,并绘制了铁心模型的励磁特性曲线。所提出方法对生产中磁特性的测量具有一定的参考价值。     

松耦合变压器的传输效率测试系统设计与实现

设计能够输出频率连续可调且满足电压需求的最大传输效率测试系统,从而确定出松耦合变压器对应的最佳工作频率,对于非接触式电能传输系统的效率最大化有着重要意义。本文从松耦合变压器传输特性出发,对主电路,功率放大电路,高频变压器进行设计,对于整个传输效率系统进行了详细的设计计算,包括选择磁芯材料、确定磁芯结构和型号。最后,搭建实验平台,分别对功率放大电路与整个系统的输出性能和带负载能力进行了实验测试,在满足课题要求的前提下确定了松耦合变压器传输效率最高时对应的最佳工作频率。     

基于ICPT系统的新型旋转式变压器

旋转式非接触电能传输技术,基于电磁感应耦合定律,利用电力电子变换器和旋转变压器实现电能从静止端到旋转端非接触传输,从而取代导线、电刷和滑环,提高了供电的可靠性和安全性。针对以往罐式松耦合变压器在气隙较大的情况下耦合效果较差,提出了一种基于罐式变压器的改进结构,用串联（S拓扑）补偿系统提高能量传输效率。建立松耦合变压器的仿真模型,对新型松耦合变压器同罐形松耦合变压器进行对比分析。搭建实验平台,对新型松耦合变压器在大气隙条件下耦合效果进行验证。     

非接触电能传输系统中松耦合变压器传输特性

非接触式电能传输作为一种新的电能传输技术,具有很好的应用前景,介绍了非接触式电能传输系统的组成和基本原理。松耦合变压器是非接触式电能传输系统的关键组成部分,建立了松耦合变压器的模型,分析了线圈电阻、耦合系数等参数对松耦合变压器传输特性的影响。     

励磁冷却系统故障导致跳机原因分析及处理

引言发电机励磁系统的作用是供给发电机正常运行所需的励磁电流以维持一定的电压和一定的无功输出。励磁系统是发电机主要组成部分。因它涉及到整个机组安全、经济、稳定、满发,其性能优良与否,直接影响发电机组的运行水平。自并励励磁系统又称机端励磁。它是由整流变压器、灭磁回路、晶闸管整流器及励磁调节器(A VR)等组成。这种励磁系统无旋转部件,无主、副励磁机,励磁电源取自发电机机端,经整流变压器及晶闸管整流器供给发电机转子绕组励磁。整流变压器为静止部件,一次接到发电机机端,二次接到整流装置。发电机需要滑环、炭刷和灭磁开…     

无接触式旋转变压器的阻抗计算

无接触式旋转变压器是在接触式旋转变压器的基础上发展起来的一种新产品。其结构形式很多。目前国内外采用比较多的一种结构是在旋转变压器的前面或后面加一个环形变压器,用来代替传统的电刷和滑环,以实现无接触化。其电气原理分别见图1、图2。无接触式旋转变压器的计算方法基本上是分别计算旋转变压器和环形变压器。然后,再把两部分进行阻抗匹配计算。因此,对无接触式旋转变压器进行计算时,首先面临的问题是如何根据无接触式旋转变压     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流,进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行.对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真,对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义.在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上,利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型,对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析,并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性.最后,对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真,结果表明文中所采用的方法是正确可行的.     

基于单相三柱变压器的直流偏磁实验与偏磁特性分析

太阳磁暴和直流输电在大地中形成的准直流电流和直流电流,会影响变压器铁心的磁化特性和电网的正常运行。利用单相三柱变压器进行不同直流偏磁条件下的直流偏磁实验。实验结果表明直流偏磁会影响变压器铁心的磁滞特性与励磁特性,直流磁通的大小与直流电流、交流电压相关。分析变压器铁心直流偏磁下的磁化特性,对于电力系统的安全运行、变压器的设计与制造有着重要的工程意义。     

计及磁动态特性的变压器励磁涌流机理分析

变压器的空载合闸过程容易引起较大的励磁涌流,进而影响甚至危害变压器和电力系统的正常运行。对变压器励磁涌流的机理进行深入研究及仿真,对于保证电力系统运行安全以及变压器的继电保护定值的设置具有十分重要意义。在考虑变压器的磁饱和及磁滞特性基础上,利用计及变压器铁心磁滞特性的非线性数学模型,对三相变压器励磁涌流形成的机理及影响因素进行了分析,并采用了并联的非线性补偿电流源来模拟变压器的非线性特性。最后,对三相变压器在不同合闸时间点的励磁涌流及谐波特性进行了仿真,结果表明文中所采用的方法是正确可行的。     

直流接地极电流对中性点直接接地变压器影响

采用变压器铁心励磁特性曲线 ,利用 EMTP程序计算出直流偏磁时变压器的励磁电流 ,当变压器的励磁电流不超过规定值时 ,认为该直流偏磁对应的直流电流可接受。根据这一原则 ,计算三峡直流输电工程中典型的变压器     

电工硅钢材料二维磁特性研究及测量技术相关进展

取向硅钢因其具有优异的磁特性常应用于变压器铁心。在实际变压器运行工况下,铁心中的局部磁场同时包含交变磁场和旋转磁场,而传统的一维磁特性测量法只能测量电工钢片在交变磁场激励下的磁特性,不能体现旋转磁场下磁性材料的二维磁特性。忽略旋转磁场对硅钢片和铁心性能的影响,会给电气设备分析设计和能耗估算带来较大误差。本文简要阐述了电工钢片二维磁特性测量原理,详细介绍了包括转矩磁力计、十字叠片测量装置、Brix方形单片测量仪、六角旋转测量仪和垂直旋转单片测量仪等典型的二维磁特性测量平台及其优缺点,概述了二维磁特性测量系统主要构成要素及运行原理。在此基础上,提出了目前二维磁特性测量领域在测量平台设计和励磁波形反馈控制过程中存在的问题和改进的方向。     

考虑漏磁特性的变压器电磁干扰特性模型

变压器是隔离型功率变换器电磁干扰(EMI)噪声传输的关键器件。针对先期建立的变压器三电容容性EMI噪声特性模型在评估小匝比变压器及高频噪声时误差增大的现象,首先分析高频下变压器漏磁对噪声电压分布的影响,然后补充变压器二次侧耦合噪声对电磁噪声的影响情况,对比总结不同匝比结构对变压器噪声影响因素,在此基础上提出考虑漏磁特性的变压器EMI特性模型。通过能反映变压器二端口特性的参数测量评估方法进行实验评估,实验和仿真结果验证了理论分析和模型的正确性。     

无开关灭磁实用技术

发电机在正常和事故停机时,一般利用灭磁开关来消耗转子中剩余的能量。但这种传统的灭磁方式不仅使励磁系统的结构过于复杂,也增加了系统设备的运行维护成本。无开关灭磁技术根据发电机组不同运行工况下可能产生的转子过电压情况,结合逆变灭磁,并利用跨接器可快速开断的优点,合理设计控制策略,满足发电机安全、可靠的灭磁要求。     

基于变压器模型的特高压变压器饱和励磁特性研究

为弥补目前仿真计算和变压器整机试验对特高压变压器饱和励磁特性研究的不足,选取进口和国产的高磁感取向硅钢片分别进行标准试样的基础磁性能测试,并分别搭建与特高压变压器结构相同、磁通密度等效的变压器铁心模型,基于该模型建立变压器饱和励磁特性检测系统,对测试得到的标准试样的基础磁性能和变压器模型的过励磁特性进行了研究和分析。结果表明:特高压变压器硅钢铁心模型在过励磁条件下,变压器模型的励磁特性与标准试样的基础磁特性变化的关系不完全符合计算公式;电压波形能保持基本的正弦波形态,空载电流畸变严重,各高次谐波的比重相比增大;采用的同规格的进口和国产高磁感取向硅钢片的标准试样的基础磁性能基本一致,对应的变压器铁心模型的饱和励磁特性存在一定差异。