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矿用高性能PWM整流器控制系统的研究

矿用高性能PWM整流器控制系统的研究

作者：李圆红华北科技学院

学位级别：硕士

我国煤矿用变频器基本采用二极管整流将交流电转化成直流电,然后采用IGBT逆变器驱动交流电动机运行,这种电气装备只能工作在电动状态,无法实现能量的双向流动。使用二极管整流装置,需要单独配置一个制动单元来消耗电机制动时回馈的能量... 详细信息

我国煤矿用变频器基本采用二极管整流将交流电转化成直流电,然后采用IGBT逆变器驱动交流电动机运行,这种电气装备只能工作在电动状态,无法实现能量的双向流动。使用二极管整流装置,需要单独配置一个制动单元来消耗电机制动时回馈的能量,来达到系统的安全性能。同时,二极管整流会带来严重的电流谐波污染,导致设备功率因数变低,对电网产生严重的污染。本文研究将变频器的二级管整流器单元改换成由IGBT器件构成的PWM整流器,以尽量减小煤矿变频器等电气装备对电网的谐波污染,提高电能质量;以满足设备宽范围输入电压的需求;减小煤矿设备体积,并做好隔爆性能。本文着重研究PWM整流器控制系统,从基本工作方式、电路系统分析、数学建模分析、实验室硬件平台等方面进行了研究分析。本文的主要工作内容及创新点如下:1.通过查找文献了解国内外PWM整流器的研究背景及意义,阐述了该电路的研究现状,指出了随着电力电子变流装置的飞速发展,越来越多的变流装置在国民社会经济生活中得到普遍使用,得出在煤矿电气装备中发展PWM整流器的必要性和重要性。2.分析了三相电压型PWM整流器的基本工作原理,从该电路系统的分类及拓扑结构出发,详细介绍了电压型、电流型以及单相和三相电压型PWM整流器的结构特征,分析了各种电路系统的优缺点。3.介绍了该电路系统数学模型的建立过程,简述了Park变换和Clark变换为后面的控制策略分析做准备;建立了三相电压型PWM整流器在三相静止abc坐标系、两相静止αβ坐标系和两相旋转dq坐标系下的数学模型以及相应的瞬时功率理论。4.以实验室样机为实验对象进行硬件和软件的设计、验证和分析,包括样机电气参数、样机空载和负载运行条件下,输出电压、电流波形,并进行分析,以验证所设计的硬件和软件的可行性。高性能PWM整流器技术在煤矿电气装备中应用,可实现节能降耗。本论文研究成果对PWM整流器技术在煤矿电气装备中的应用有一定的借鉴意义,具有广阔的市场应用前景。

关键词： PWM整流器变频器煤矿电气装备谐波污染节能降耗

科创板生物医药企业价值评估研究 ——以华熙生物为例

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科创板生物医药企业价值评估研究 ——以华熙生物为例

作者：李圆红云南财经大学

学位级别：硕士

无药物、非交联壳聚糖3D支架的制备及其抗口腔致病菌的性能研究

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无药物、非交联壳聚糖3D支架的制备及其抗口腔致病菌的性能研究

作者：李圆红四川大学

学位级别：硕士

研究背景:错合畸形目前被认为是仅次于龋齿和牙周病的第三大口腔健康问题,而随着社会经济发展水平的提高,人们对口腔颌面部健康和美观也更加重视,正畸患者的数量目前正在迅速增长。而大部分寻求正畸治疗的患者都有不同程度的牙体及牙周... 详细信息

研究背景:错合畸形目前被认为是仅次于龋齿和牙周病的第三大口腔健康问题,而随着社会经济发展水平的提高,人们对口腔颌面部健康和美观也更加重视,正畸患者的数量目前正在迅速增长。而大部分寻求正畸治疗的患者都有不同程度的牙体及牙周问题,龋病和牙周病作为口腔疾病中最常见的两种疾病,其防治一直是口腔医生关注的难题,目前对这两种疾病普遍认可的重要病因就是口腔致病菌。此外,正畸治疗的前提和基础是健康的牙体及牙周状况,保障口颌面系统的健康也是正畸治疗的目标之一,正畸医生在解决错合畸形的同时,必须时刻关注患者的牙体及牙周状况。除口腔医学领域外,目前关于人体微生物的研究中,同样作为人体微生物“储存库”的肠道获得了充分的关注,肠道微生物在各种疾病的发生、发展甚至治疗中的潜在作用得到了证明。而口腔作为人体微生物定植的另一个主要部位,口腔致病菌引起的口腔疾病及其与全身疾病的关系也已得到充分证明,尤其是龋病、牙周病这两种口腔慢性感染性疾病与心血管疾病、糖尿病、中枢神经系统疾病等多种全身性疾病的潜在相关性,除口腔医学领域,还引起了其他医药领域的广泛关注。因此,消除口腔相关致病菌、控制菌斑,不仅对牙周炎和龋病的治疗具有重要意义,也是正畸治疗的前提、保障及重要目标之一,同时还对提高人们的整体健康水平具有重要意义。壳聚糖(chitosan,CS)是国家药监局批准的药用辅料,作为一种独特的可再生性聚合物,其具有良好的生物相容性、生物降解性和生物粘附性,在药物传递及组织工程领域已有广泛研究,显示出巨大的应用潜力。在口腔医学领域,CS的天然抗菌活性近年来备受关注,然而由于CS的水溶性较差,且其能够发挥抗菌活性主要是基于其聚合链上的氨基在酸性环境发生质子化后所带的正电荷,所以虽然CS的酸性溶液本身有着较强的抗菌活性,但在中性和碱性条件下,由于其无法发生质子化,其抗菌性能也会随之丧失。由于人体的生理环境基本接近中性,CS在生物医学领域的实际应用也因此受到了限制。此外,由于口腔内复杂的生理环境,溶液的给药形式不可避免地会在唾液或龈沟液的流动下快速流失或分解,因此CS本身在口腔医学中的应用收到了很多限制。支架材料不仅易于成型,便于储存及给药,且在口腔中也能够延长停留时间,保持稳定,具有更大的清除口腔病原体的潜力,也因此在实际临床应用中更受青睐。目前,CS作为支架在医药领域最常见的应用是作药物载体基质材料、组织工程支架等,这些CS支架的制备工艺中常需引入交联剂,制备出的载体会同时负载药物或其它活性物质,不仅增大加工难度,发生交联的CS还会因此丧失其自身的抗菌活性,最终只是充当了其他药物的载体材料。目前利用仅含有CS(不含其它药物或抗菌活性物质)的支架直接作为抗菌活性成分来使用的研究几乎没有,如果能制备一种支架只含有CS分子,并且仍然具有很强的抗菌活性,那么它可能比其他基于CS的复合支架具有更大的临床应用潜力。研究目的:制备出一种无载药、非交联的CS支架,观察该支架的微观结构,并评估其基本理化性质及生物相容性,明确其对典型口腔致病菌(革兰氏阴性牙龈卟啉单胞菌和革兰氏阳性变形链球菌)的抗菌活性,并探究其抗菌机制。以期为牙体及牙周病的预防和治疗提供新策略和方法,为正畸治疗提供良好的生物学基础,更好地实现正畸治疗的目标,提高口腔整体健康水平。研究方法:1.制备无药物、非交联的CS 3D支架。制备方法为在酸性条件下将CS溶解并使其质子化,然后再采用冷冻干燥法除去酸性溶液,制成非交联3D支架。2.观察支架材料的微观结构,并评估其基本理化性质及生物相容性。(1)通过扫描电镜观察该支架的微观结构;(2)对该支架进行水接触角测试评估其亲水性;(3)将该支架材料浸泡于体外液体环境中,评估材料的稳定性;(4)评估该支架对人牙龈上皮细胞的细胞毒性,体外评估该材料的生物相容性。3.对该支架材料进行抗菌活性测试。选取如下常见的与龋病和/或牙周病相关的口腔致病菌为研究对象,进行抗菌实验:革兰阳性菌变异链球菌和鼠李糖乳杆菌,革兰阴性菌牙龈卟啉单胞菌、具核梭杆菌,分别测试该材料在2h、6h时对细菌的抗菌活性。4.对非交联CS支架的抗菌机制进行探究。与传统的交联CS支架进行对比,明确非交联的CS支架在中性生理条件下的抗菌活性是否是由于支架保持了正电性。研究结果:1.成功制备出了一种无药物、非交联的CS 3D支架。首先在酸性条件下将CS充分溶解,得到外观透明的澄清溶液,在冷冻干燥后形成了白色的3D支架,制备方法简单便捷。***支架的微观结构呈现出相互连接的多孔结构,同时发现非交联型CS支架具有良好的表面亲水性、物理稳定性及生物相容性,同时材料具有一定的生物降解性。(1)扫描电镜结果显示该支架的微观结构呈现出相互连接的多孔结构,对各种物质有着强大的吸附潜力;(2)

关键词：壳聚糖交联口腔致病菌抗菌机制

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CAN总线在机车辅助变流器上的应用设计

机车电传动 2018年第6期 80-83,114页

作者：张全柱李圆红邓永红华北科技学院信息与技术研究所河北廊坊065201

针对神华集团神朔铁路SS_4B机车辅助变流器系统中用电设备多、分散、布线复杂、不易控制、调试不方便等缺点,提出了一种以DSP芯片为核心,基于CAN总线在机车辅助变流器上的应用控制设计。介绍了系统的整体结构、CAN通信协议、硬件电路和... 详细信息

针对神华集团神朔铁路SS_4B机车辅助变流器系统中用电设备多、分散、布线复杂、不易控制、调试不方便等缺点,提出了一种以DSP芯片为核心,基于CAN总线在机车辅助变流器上的应用控制设计。介绍了系统的整体结构、CAN通信协议、硬件电路和软件流程。通过实际运行表明,基于CAN总线的应用控制系统可以实现机车上分散安装设备的集中控制,以及实现远距离、高可靠性通信功能和远程监控、操作功能,极大地提高了电力机车的控制性能。

关键词： CAN总线辅助变流器电力机车 DSP芯片

Nd:YAG激光对牙根面结构及变异链球菌黏附的影响

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华西口腔医学杂志 2016年第6期34卷 579-583页

作者：李圆红李忠成罗梦奇申道南张舒孟姝口腔疾病研究国家重点实验室华西口腔医院牙周病科(四川大学) 成都610041

目的研究不同功率的水冷Nd:YAG激光照射治疗对牙根面结构及变异链球菌黏附的影响。方法将因重度慢性牙周炎拔除的离体牙分为4组,均进行手工刮治和根面平整,制备牙根片,激光1、2、3组分别用功率为4、6、8 W的水冷Nd:YAG激光照射处理60 s... 详细信息

目的研究不同功率的水冷Nd:YAG激光照射治疗对牙根面结构及变异链球菌黏附的影响。方法将因重度慢性牙周炎拔除的离体牙分为4组,均进行手工刮治和根面平整,制备牙根片,激光1、2、3组分别用功率为4、6、8 W的水冷Nd:YAG激光照射处理60 s,对照组不作处理。用扫描电子显微镜(SEM)观察各组根片的表面结构。将变异链球菌接种于各组牙根片表面并进行培养,计数各组根片表面细菌的黏附量(CFU·m L-1);同时用SEM观察对照组及激光2组根面的细菌黏附情况。结果 SEM观察根片表面结构,激光组较对照组牙根表面的玷污层、碎屑及菌斑样物质附着减少,但裂隙增多。3个激光组牙根表面的细菌黏附量均少于对照组(P0.05)。SEM观察细菌黏附情况,激光2组表面的细菌黏附量明显少于对照组。结论与单纯刮治相比,刮治后进行水冷Nd:YAG激光治疗能清除牙根表面的玷污层、碎屑及菌斑样物质,并能减少变异链球菌的黏附,但激光会导致牙根表面出现裂隙。本实验中,6 W为激光最佳功率,既能较好地去除牙根表面的玷污层和碎屑等,又能较好地控制激光对根面的热损害程度。

关键词： Nd:YAG激光变异链球菌根面

城市轨道列车双向多电平变流器测控系统的设计

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华北科技学院学报 2018年第3期15卷 87-92页

作者：李圆红张全柱华北科技学院信息与控制技术研究所北京东燕郊065201

针对双向多电平PWM变流器在城市轨道列车上对制动能量有效回馈利用系统的研究,设计了一种新型的检测控制系统,详细介绍了系统硬件电路及软件实现方案。通过搭建电路并调试,调试结果表明,该测量控制系统能够有效实现轨道列车能量的双向流... 详细信息

针对双向多电平PWM变流器在城市轨道列车上对制动能量有效回馈利用系统的研究,设计了一种新型的检测控制系统,详细介绍了系统硬件电路及软件实现方案。通过搭建电路并调试,调试结果表明,该测量控制系统能够有效实现轨道列车能量的双向流动,并使轨道列车的运行特性更加稳定、可靠,具有较好的工程应用推广价值。

关键词：城市轨道列车双向多电平变流器 PWM 能量回馈

基于CAN总线的电力机车辅助变流器控制系统设计

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华北科技学院学报 2017年第4期14卷 82-85页

作者：张全柱李圆红邓永红华北科技学院信息与控制技术研究所北京东燕郊065201

本文基于CAN总线,对神朔铁路SS4机车的辅变控制管理系统进行研究,分析了辅变系统的工作原理,给出系统的CAN总线方案、硬件电路设计、CAN通讯协议,并实现了远距离、高可靠性通信功能和远程监控功能。实验表明,基于CAN总线的辅变系统控制... 详细信息

本文基于CAN总线,对神朔铁路SS4机车的辅变控制管理系统进行研究,分析了辅变系统的工作原理,给出系统的CAN总线方案、硬件电路设计、CAN通讯协议,并实现了远距离、高可靠性通信功能和远程监控功能。实验表明,基于CAN总线的辅变系统控制更加方便、操作更加安全,提高了电力机车的控制性能、使用寿命。

关键词：辅变系统 CAN总线控制安全

城市轨道交通再生制动能量吸收方案分析与研究

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华北科技学院学报 2018年第6期15卷 68-73页

作者：张全柱李圆红邓永红马红梅华北科技学院信息与控制技术研究所北京东燕郊065201

随着我国城市轨道交通的大力发展与建设,其产生的再生制动能量非常可观,因此对再生制动能量吸收装置的研究很有意义。论文对现在常用的能量吸收装置,电阻耗能型、器件储能型、逆变回馈型进行对比分析,设计一种新型混合式能量吸收装置:... 详细信息

随着我国城市轨道交通的大力发展与建设,其产生的再生制动能量非常可观,因此对再生制动能量吸收装置的研究很有意义。论文对现在常用的能量吸收装置,电阻耗能型、器件储能型、逆变回馈型进行对比分析,设计一种新型混合式能量吸收装置:电容储能和多电平逆变回馈型组合。通过对新型能量吸收回馈装置的设计、研究,此装置能够实现制动能量的回馈利用,且谐波含量少,功率因数接近"-1",运行可靠性高,同时运用的存储电容较少,方便管理与维护。装置可以满足对再生制动能量的有效利用,具有很好的研究应用价值。

关键词：城市轨道交通再生制动能量,逆变回馈多电平

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绿茶对唾液流速及pH值的影响

口腔疾病防治 2017年第9期25卷 560-564页

作者：李圆红方欣怡邱昱程磊四川大学华西口腔医学院四川成都610041

目的探讨饮用清水及不同浓度绿茶对唾液流速及pH值的影响。方法纳入18~25岁全身健康状况良好的在校大学生20人为研究对象,受试者于晚上9:00-10:00分别饮用清水和低、中、高浓度绿茶后,测定一定时间段内唾液流速和pH值。结果饮用中、低... 详细信息

目的探讨饮用清水及不同浓度绿茶对唾液流速及pH值的影响。方法纳入18~25岁全身健康状况良好的在校大学生20人为研究对象,受试者于晚上9:00-10:00分别饮用清水和低、中、高浓度绿茶后,测定一定时间段内唾液流速和pH值。结果饮用中、低浓度绿茶水后,女性口腔健康者中唾液流速高于高浓度茶水组和清水组(F=5.20,P<0.01);男性口腔健康者各组别差异无统计学意义(F=1.81,P=0.14)。饮用低、中和高浓度茶水后的唾液pH值要低于清水组(F=3.50,P=0.02),各浓度茶水组的差异无统计学意义。结论中、低浓度绿茶水可预防女性口腔健康者唾液流速降低,而对男性无明显作用。饮用各浓度绿茶水后,唾液pH值降低。

关键词：绿茶唾液流速唾液pH值龋齿脱矿