热扰动冲击下的高温超导电缆失超恢复特性

作者：祝乘风；厉彦忠；谭宏博；史佳敏；聂杨

摘要：高温超导（HTS）电缆在运行过程中,不可避免会遇到热扰动冲击,当热扰动能量足够大时会引起高温超导电缆的局部失超,并沿着电缆轴向传播。该文通过建立等效电路模型和一维传热模型,实现电场和温度场的耦合求解,得到高温超导电缆在热扰动冲击下的失超恢复特性,并考虑热流脉冲和液氮流速对电缆失超恢复过程的影响。

结果表明：当热扰动能量低于临界恢复能量时,高温超导电缆在液氮冷却下逐渐恢复至超导态否则,电缆的失超段将沿着轴向传播,导致电缆整体失超。随着努塞尔数的增大,临界恢复能量呈指数增大。电缆恢复时间与液氮流速呈幂律关系。该文的计算结果对高温超导电缆的正常运行具有指导意义。

电磁成形过程中线圈温升及结构优化

作者：王紫叶；杨猛；熊奇

摘要：电磁成形过程中线圈温升过高会缩短其使用寿命,优化线圈结构可以在不影响成形效果的情况下降低温升。该文以管件电磁成形所使用的螺线管线圈为研究对象,利用电磁场—机械结构场—温度场耦合有限元模型,针对线圈绕制工艺的特点,详细探讨线圈层数、匝数、高度、宽度、匝间距以及层间距这六种结构参数对线圈温升及成形效果的影响。

仿真结果表明,合适的结构参数均能抑制线圈温升,同时保持工件成形效果,但六种结构参数的影响程度并不相同。该结果为管件电磁成形线圈的结构优化设计提供了建议,为提高线圈使用寿命指明了方向。

基于分数阶理论的锂离子电池高频等效电路模型

作者：吴健；尹泽；李豪；赵滨；季巧 等

摘要：在有电池参与供电的能源系统中通常使用电力电子设备来控制电池和负载或激励之间的能量流动,这就使得电池处于高频应力状态。

该文针对锂离子电池电化学阻抗谱（EIS）高频部分实部增长的现象,基于分数阶理论选择三种拟合结果较好的等效电路模型FOM1、FOM2和FOM3。在1kHz、2kHz、4kHz和10kHz频率下对电池进行纹波电流充放电实验,利用实验数据对不同模型电池端电压进行拟合。通过对拟合结果进行对比分析,FOM2精度最高、FOM1计算量最小,根据使用场景要求的不同可以进行不同的选择。

此外,在参数辨识的过程中,将FOM2简化得到FOM4,二者的时域拟合结果非常接近,但是EIS拟合结果却相差很大。在对四种模型进行进一步的分析后发现,在针对高频进行建模时,为了提高EIS拟合精度而建立的复杂模型不仅增加了计算量,同时可能无法提高时域拟合的精度。

电机及其系统

计及电枢和零序回路电阻压降的可变磁通磁阻电机弱磁控制

作者：郭佳强；刘旭；李珊瑚

摘要：在可变磁通磁阻电机的弱磁控制中,忽略电枢和零序回路上的电阻压降会影响弱磁区内参考电流的计算,这会导致电流环饱和,电机电流不能跟随给定值。在这种情况下,电机在弱磁区的输出功率会受到限制。为了解决此问题,提出一种计及电枢和零序回路电阻压降的弱磁控制方法。首先,该方法基于电压方程以及电压和电流的约束,利用拉格朗日极值法求取弱磁区内考虑电阻压降后的最优电流参考值的公式。其次,利用牛顿拉夫逊迭代法根据当前电机的状态计算出电流参考值。然后,考虑电阻压降后,弱磁区内参考电流的计算准确度得到提高,有利于可变磁通磁阻电机在弱磁区内的稳定运行。最后,通过实验结果验证了该方法的有效性。

作者：李睿彧；刘飞；梁霖；罗爱玲；徐光华

电力电子

基于门极放电补偿的串联IGBT有源驱动电路

作者：周野；王旭；鲜亮；杨丹

摘要：针对串联IGBT关断期间存在的分压不均问题,该文提出一种旨在补偿关断瞬态各IGBT输入电容放电偏差的有源驱动电路以实现电压平衡控制。该驱动电路由产生补偿电量的电流吸收电路、基于实时承压实现闭环控制的控制采样电路及将高速高带宽模拟器件与相对低速控制算法相结合的触发电路三部分构成。与其他应用于IGBT串联的有源驱动电路相比,该电路仅使用原驱动IC输出信号的下降沿作为触发信号,且不引入额外的电源与信号隔离单元,易于与现有驱动电路相结合。控制采样周期与IGBT开关周期一致,避免了昂贵的高频控制芯片及模数/数模转换器的使用。

文章来源：《电工技术学报》 网址: http://www.dgjszzs.cn/zonghexinwen/2021/1014/836.html