电器与能效管理技术

电子电器产品小子样情况下可靠性评估方法综述

朱佳淼, 王召斌, 李久鑫

2022(12): 1-7. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.001

摘要 ( 250 )

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阐述了电子电器产品小子样情况下可靠性评估方法的研究现状。首先,通过国内外文献归纳,指出电子电器产品小子样情况下可靠性评估问题主要包括小子样数据预处理及可靠性预测建模两个方面;然后,根据上述问题介绍了目前应用的几种可靠性评估方法:Bootstrap法、Bayes法等,并分析各方法的优缺点;最后,对于电子电器产品小子样情况下可靠性评估方法研究进行了展望。

连接器插针镍镀层表面磁控溅射制备及性能研究

张月, 周学, 王旭, 翟国富

2022(12): 8-12. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.002

摘要 ( 273 )

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在电连接器接触件表面镀层中,镍一般作为铜基底和表面金之间的过渡层,起到改善耐磨性和阻止金铜相互扩散的作用。基于正交实验法,使用直流磁控溅射技术,在铍铜插针基底表面制备镍过渡层,并测试镍镀层的厚度分布情况、表面粗糙度以及热震结合强度。通过极差分析法研究正交工艺因素对镍镀层厚度、粗糙度特性的影响,最后对测试结果进行综合分析,得到实验条件下镀镍的最佳工艺参数。

E型交流接触器斜极面电磁系统优化

杨程, 周煜源, 刘向军

2022(12): 13-19. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.003

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E型交流接触器常用于频繁接通和分断中小容量交流主电路,电磁系统材料利用率较低且吸合过程触头弹跳剧烈。E型斜极面铁心中柱与边柱斜面角度、方向之间存在着一定关系,若设计不当将导致铁心受到电磁吸力横向分量的影响,使吸合不稳定。建立多物理场耦合仿真模型,采用多策略融合的粒子群算法,从铁心斜面角度、分磁环结构以及节能节材等多因素考虑,对E型斜极面铁心结构的交流接触器电磁系统进行优化设计,根据优化结果制作了样机并进行实验验证。结果表明,优化后的斜极面交流接触器能够达到节能节材,减轻触头弹跳的目的,具有良好的动态特性和经济效益。

基于坐标平移SVPWM的中点电位控制方法

王吉祥, 李征, 王晗, 曹云峰, 张建文, 蔡旭

2022(12): 20-27. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.004

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三电平整流器广泛采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,针对传统的SVPWM算法计算繁琐,且存在直流侧中点电位不平衡的问题,提出基于坐标平移且兼顾中点电位平衡控制的简易调制算法。搭建整流器实验平台,验证了所提调制算法的有效性,同时分别测量采用平衡因子精确控制算法与扇区切换中点控制算法的时间,并进行比较,验证了扇区切换算法的简易性。

铁路信号继电器吸合电压与释放电压自动测试方法的研究

张寅楠, 王静, 孟圆, 任万滨

2022(12): 28-31. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.005

摘要 ( 401 )

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铁路信号继电器吸合电压与释放电压的准确确定直接关系到产品可靠性的评估。首先阐述了铁路信号继电器吸合与释放电压的测试原理,开发具有线圈电压自动调控和触点电压波形采集功能的测试系统,进而实现继电器吸合电压、释放电压和反向吸合电压参数的自动测试。以某型号电压继电器为例,实测并分析了线圈电压步进值和步进延时对测试结果的影响,确定了兼顾测试准确性和测试效率的方法。

一体化照明灯电源散热设计

杨坤, 马少华, 庞哲远, 冯宇宁

2022(12): 32-37. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.006

摘要 ( 246 )

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为了解决由电源散热带来的照明灯体积大的问题,对一体化照明灯的电源进行了散热设计。首先分析了照明灯的结构。然后,利用经验公式分别对电源变压器和MOSFET的损耗进行理论分析与计算,并使用有限元软件完成对电源整体的温度场仿真计算。最后,以最小化照明灯体积为散热设计目标,对电源的器件布局和变压器进行重新设计,完成了电源的散热设计。结果表明,散热设计后电源的大部分器件温升均有所下降,照明灯的体积下降31.36%。所提散热设计方案有效地降低了电源的温升和照明灯的体积。

物联塑壳断路器的拓扑识别模块设计

周云红, 黄飞, 王玉莹

2022(12): 38-45. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.007

摘要 ( 254 )

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面向泛在电力台区建设需要,设计一款内置专用拓扑识别模块的新型物联塑壳断路器,具有特征电流自发送、自接收和自检测功能。利用快速傅里叶变换与功率谱密度估值进行特征电流信号的检测和判别,后台融合终端查询到各断路器的拓扑记录后,再根据时间戳判断出各断路器所处的层级,最终汇总为台区拓扑关系图。所提方案具有注入特征电流小,对电网质量无影响的优点,并且无须配备单独的信号发送和识别装置,实现电路简单。试验以及试点台区的运行结果,验证了所提方案的可行性和有效性,具有一定的工程应用价值。

铜母排搭接方案研究与实验验证

戴罡, 郭乔根, 陈红, 王宇枭, 杨全兵

2022(12): 46-54. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.008

摘要 ( 449 )

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为研究螺栓紧固型连接铜母排间接触电阻的主要影响因素,以螺栓连接的矩形铜母排为研究对象,进行了铜母排间接触电阻的理论分析、仿真分析以及实验验证。通过研究表明,接触电阻主要取决于垫圈下方的接触面积和接触压强。在理论分析的基础上,首先利用多物理场耦合有限元分析软件建立了螺栓紧固型连接铜母排的仿真模型;然后,进行不同螺栓预紧力和不同搭接长度下的连接电阻仿真分析;最后,将连接电阻实验结果与仿真结果进行了对比分析,验证了所提结论的正确性。

基于反相绕组法的Buck变换器共模噪声抑制

彭金融, 毛行奎, 崔文玲, 张艺明

2022(12): 55-60. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.009

摘要 ( 255 )

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针对Buck变换器的功率开关器件在开关过程中会产生很高的du/dt,从而产生严重的传导共模电磁干扰问题,提出采用反相绕组法抑制Buck变换器传导共模噪声。通过分析所提方法的共模噪声抑制机理,建立了考虑高频寄生参数影响的共模噪声抑制等效模型及其插入损耗数学模型,相应地提出Buck变换器反相绕组法的参数设计方法。以大功率工业照明LED驱动电源为测试对象,对所用方法的正确性和有效性进行了验证。实验结果表明,反相绕组法能够有效抑制Buck变换器传导共模噪声。

适用于电流源型逆变器的SVPWAM调制策略及其损耗分析

赵鋆, 艾远高, 向强铭, 夏国强, 黄家志

2022(12): 61-69. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.010

摘要 ( 248 )

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为降低开关管动作次数、提升逆变系统功率密度,提出了一种SVPWAM调制策略。相比于传统多段式SVPWM调制策略,所提策略通过将传统(直通)零矢量的作用时间按比例分配给有效矢量,减少了扇区内的开关状态数量;同时通过合理的选择与插入非传统(开路)零矢量,保证开关状态切换时仅有一个开关管动作,减少了开关动作次数,降低了开关损耗。为详细分析所提调制方法下的器件损耗,使用Simulink和PLECS软件分别搭建了传统多段式SVPWM与SVPWAM调制方式下联合仿真模型,并结合实验结果给出了两种不同调制方式下器件损耗及分析。

不对称故障下永磁直驱风机最优电压支撑策略

古纯松, 陈众, 谢辉

2022(12): 70-77. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.011

摘要 ( 238 )

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为了优化不对称故障下永磁直驱风机公共耦合点(PCC)电压支撑策略,首先对电网不对称故障期间的瞬时功率进行分析,得出以消除有功二倍频波动为目标的网侧变流器(GSC)进网电流各序分量表达式。然后分析GSC功率注入对PCC电压的支撑原理,提出了一种基于电网阻抗比的正负序有功、无功电流分配策略,实现有功二倍频波动的消除、PCC正序电压的有效支撑及负序电压的有效抑制。仿真结果验证了所提策略的有效性。

基于灰色残差马尔科夫模型的短期风速预测

王金辉, 王娟娟

2022(12): 78-82. doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.012

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在灰色系统理论的基础上,对GM(1,1)预测模型进行改进与提升,形成了灰色残差模型。通过马尔可夫预测思想对灰色残差预测模型进行改进,并将改进模型应用于风电场短期风速预测中。通过建模与仿真,将模型运用于文献[1],预测结果证明了所提方法的有效性。改进预测模型精度较高,比传统灰色模型预测效果好,为风速预测提供了一个简便而又精准的新方法。

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