检索结果-南通市图书馆

作者：周明巍华东师范大学

学位级别：硕士

近年来，随着通信、雷达等射频应用的不断发展，对于微波宽频器件的需求越来越多。不论在微波检测仪器里，还是新兴宽带数字无线通信中，由于微带理论的逐渐成熟，微带作为一种结构简单，成本较低的微波器件正成为中小功率射频工程设计... 详细信息

近年来，随着通信、雷达等射频应用的不断发展，对于微波宽频器件的需求越来越多。不论在微波检测仪器里，还是新兴宽带数字无线通信中，由于微带理论的逐渐成熟，微带作为一种结构简单，成本较低的微波器件正成为中小功率射频工程设计的首选。特别是上世纪90年代以后，由于计算电磁学理论的成熟，涌现出许多已经实现商用的电磁计算引擎程序。微带器件的设计逐步摆脱了传统的依靠经验和反复制版尝试的设计模式。取而代之的是从新器件理论提出到电磁仿真认证优化，再制版实现的新设计流程。本文从微带和与之配合的计算电磁理论出发，结合商用电磁计算程序和自行编制的设计简化程序，设计了三种新的宽频微带器件：宽带高方向性耦合器，宽带90度移相器和宽带双极化的微带天线。并试图从中总结出一套适合此类器件设计的流程。

关键词：微带宽频电磁计算耦合器移相器微带天线幅相检测

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风电塔筒助爬器电机的优化设计与控制

风电塔筒助爬器电机的优化设计与控制

作者：安健上海交通大学

学位级别：硕士

环境保护和能源需求加速了风电产业的发展,国内外每年兆瓦级风电机组的安装数量达到约2万台。根据风机原理,叶片处在越高的位置越容易获得较高较稳定的风速,从而保证发电效率,因此大容量风机的塔筒高度往往达到80米甚至更高,这对经常攀... 详细信息

环境保护和能源需求加速了风电产业的发展,国内外每年兆瓦级风电机组的安装数量达到约2万台。根据风机原理,叶片处在越高的位置越容易获得较高较稳定的风速,从而保证发电效率,因此大容量风机的塔筒高度往往达到80米甚至更高,这对经常攀爬到塔筒顶部的工作人员的作业强度和人身安全提出了更高要求。助爬器作为解决这一问题的配套设备,可以降低工作人员作业强度,增强人身和心理安全,提高工作效率,已成为塔筒作业必不可少的辅助设备。本文首先根据作业人员的攀爬习惯确定电机和齿轮箱的设计要求。按照标准化、模块化、通用化的设计要求,基于异步电机的磁路模型编写电机的Matlab电磁设计程序。然后以有效材料成本为优化目标,以主要性能指标作为约束条件,以电机主要参数为优化变量,利用优化数学模型获得电机的电磁设计参数。为比较两种模型设计结果的合理性,用电磁场分析软件Ansoft加以分析验证。在此基础上,结合安装和使用要求制作了一台样机并进行了测试。最后根据现场使用条件和工作特点,设计了助爬器的保护和控制电路。本文的研究结果对优化助爬器电机的结构与功能,使其更好的满足工作人员的要求,提高助爬器的工作与安全性能,具有一定的理论和实践指导意义,有助于进一步推动助爬器制造技术的发展。

关键词：助爬器电磁计算电机优化控制和保护

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全息穿透成像雷达杂波抑制方法研究

全息穿透成像雷达杂波抑制方法研究

作者：黄雅文国防科技大学

学位级别：硕士

全息穿透成像雷达（Holographic Subsurface Imaging Radar,HSIR）利用电磁波的穿透特性和微波全息成像工作原理,穿透介质表面实现介质内浅层目标的高分辨率透视成像,具有高空间分辨率、高穿透能力、快速、无损等优点,可广泛应用于无损... 详细信息

全息穿透成像雷达（Holographic Subsurface Imaging Radar,HSIR）利用电磁波的穿透特性和微波全息成像工作原理,穿透介质表面实现介质内浅层目标的高分辨率透视成像,具有高空间分辨率、高穿透能力、快速、无损等优点,可广泛应用于无损检测、建筑、反恐、安检等应用领域。全息穿透成像雷达向介质发射电磁波时,除目标外,不同形式的反射波也将被天线接收,尤其对于介质表面不平整且其高程差可与波长相比拟的介质而言,介质表层反射的表面回波会对目标成像产生极大影响,因此杂波抑制是全息穿透成像雷达埋藏弱目标成像探测的关键技术之一,本文重点研究了基于成像数据和基于电磁计算的全息穿透成像雷达杂波抑制方法,主要内容和贡献如下:1.研究了全息穿透成像基本原理和非平整表面介质对成像的影响:从麦克斯韦方程出发,介绍了均匀介质中的电磁波方程,以及电磁波与有耗介质的相互作用,介绍了典型电磁计算方法及计算步骤,给出了全息穿透成像方法,重点分析了非平整表面介质对穿透成像的影响。2.研究了基于成像数据的杂波抑制方法:该方法适用于目标回波能量强于杂波的情况。将模糊对比度增强算法、基于弹性网的稀疏主成分算法应用到了全息穿透成像雷达中,针对现有方法杂波抑制不彻底、目标畸变等问题,提出了基于非线性增益控制算法的杂波研制方法。实验比对了三种算法性能,证明所提方法在全息穿透成像雷达杂波抑制中有效性。3.研究了基于电磁计算的表面强杂波抑制方法:该方法适用于目标回波能量近似于或者弱于非平整表面杂波情况。利用目标回波和非平整表面杂波加性原理,采用电磁计算方法获取非平整表面回波,通过对消得到受非平整表面影响的弱目标回波信号,实现杂波抑制成像。针对基于几何光学法的杂波抑制方法精度不高的问题,提出了基于电磁计算的方法拟合回波,并提出了对···拟合回波幅相校准的办法,解决了拟合回波与实测数据不匹配的问题。仿真和实测数据结果验证了算法的有效性。

关键词：全息穿透成像雷达杂波抑制非线性增益控制电磁计算表层杂波自适应对消

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基于图形学技术的电磁仿真系统

基于图形学技术的电磁仿真系统

作者：相雪峰浙江大学

学位级别：硕士

目前计算电磁学是电子工程科学中的一个重要研究领域。随着计算机硬件与相关算法的发展,电磁仿真科学在民用与军用方面都得到了广泛应用。本文使用计算机图形学的加速技术对相关算法进行了加速处理,开发了功能比较完善的电磁仿真系统,... 详细信息

目前计算电磁学是电子工程科学中的一个重要研究领域。随着计算机硬件与相关算法的发展,电磁仿真科学在民用与军用方面都得到了广泛应用。本文使用计算机图形学的加速技术对相关算法进行了加速处理,开发了功能比较完善的电磁仿真系统,通过友好的图形交互界面,用户可以更加快速的对复杂电磁环境进行计算仿真。首先,本文为解决室内信号覆盖仿真中的射线跟踪算法的加速问题,使用了基于计算机图形学的K-d树加速技术,可以有效加快射线与模型空间的求交过程。通过分析两种传统光线寻径方法的优缺点,提出了一种平衡效率与精度的综合方案,具体方法是通过射线跟踪算法求得可能存在的射线路径,然后使用镜像源法进行逆向跟踪,直至递归到发射点结束。在计算绕射场之前根据环境的近似物理属性对模型进行了相应简化并对绕射棱边进行了预先计算。寻径结束后,使用几何光学方法与一致性几何绕射方法进行场强计算。最后通过与实测数据的对比验证本文方法的正确性。本文的另一项工作基于课题组的emX电磁计箅仿真半台,扩展了该平台的低频计算功能,并对共计算方法进行了相关改进,平台使MVC框架结构,用模块化方法实现相关功能,通过该模块的扩展,可以在保留原有技术的基础上,为低频方法以及后续的高低频混合方法等新功能提供便利的服务支持。首先实现了传统方法MoM并通过OpenMP技术对其进行了有效加速,然后通过使用快速多极子方法进一步优化了算法的存储空间与计算效率。最后通过典型算例分析,有效验证了算法的准确有效性以及系统的易用性与扩展性。

关键词： K-d树低频方法电磁计算射线跟踪仿真

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双定子笼型感应电动机的研究

双定子笼型感应电动机的研究

作者：叶丽花湖南大学

学位级别：硕士

由于普通笼型感应电动机起动性能差，使得普通笼型感应电动机带重负载起动时，由于起动转矩不高，加速很慢，导致起动时间很长，并且起动电流非常大，通常为额定电流的5～7倍，这样不仅对电机造成危害，还限制了电机容量的提高，浪费电... 详细信息

由于普通笼型感应电动机起动性能差，使得普通笼型感应电动机带重负载起动时，由于起动转矩不高，加速很慢，导致起动时间很长，并且起动电流非常大，通常为额定电流的5～7倍，这样不仅对电机造成危害，还限制了电机容量的提高，浪费电能。本文涉及的转子带中间附加电阻的双定子笼型感应电动机，具有笼型转子感应电动机的结构特点和绕线转子感应电动机串电阻起动的优点。它正常运行时，采用并联星形连接，使得中间附加电阻不参与运行，其运行性能类似于普通感应电动机，具有较高的效率和功率因数;而在起动时，采用独特的串联三角形连接，使得中间附加电阻参与运行，相当于转子电阻增加，从而有着起动电流小、起动转矩高的优良的起动性能。本文在电机电磁理论和通用电机理论的基础上，推导了该电机的串联和并联情况下的稳态数学模型和动态数学模型。通过稳态数学模型，得到该电机的等效电路图，通过求解等效电路，得到电机的性能计算公式。参照1971年版异步电机电磁计算程序，结合其稳态数学模型，在详细分析了基于简化等值电路的不足之后，经过适当地改进，推导了该电机基于精确等值电路的电磁计算程序，用VISUAL BASIC语言编写了该电磁程序，并进行了具体实例计算。通过动态数学模型，得到该电机的动态方程和状态方程，在此基础上，用MATLAB语言编制了该电机的仿真程序，对其起动过程进行了计算机仿真，仿真结果表明，该电机具有起动电流小、起动转矩高、起动时间短的优良的起动性能，且设计值与仿真值基本吻合，验证了理论分析的基本正确性。

关键词：双定子感应电动机附加电阻稳态数学模型动态数学模型电磁计算

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大功率潜油电机的研制

大功率潜油电机的研制

作者：刘成哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

潜油电机作为重要的石油开采设备,随着全世界对石油能源需求的增加,应用规模日益扩大。在实际的应用中,国内现有的潜油电机功率较小,导致电泵机组排量范围有限,无法满足国外市场对大排量机组的需求,并且不能充分适应各种井况的特殊使用... 详细信息

潜油电机作为重要的石油开采设备,随着全世界对石油能源需求的增加,应用规模日益扩大。在实际的应用中,国内现有的潜油电机功率较小,导致电泵机组排量范围有限,无法满足国外市场对大排量机组的需求,并且不能充分适应各种井况的特殊使用要求,以及存在着运行可靠性差的问题。本文针对潜油电机在实际应用中出现的问题和市场需求,开展了新型大功率潜油电机的研制。在电磁计算上,本文根据潜油电机的特殊结构,研究了其定转子分段、内充润滑油等特点对电机设计及性能的影响。通过研究分析实验数据得出潜油电机的端部漏抗随转子段数增加的变化规律,并得到加权修正公式;运用流体力学的原理并结合潜油电机止推轴承动块和静块、扶正轴承的经验公式得到了潜油电机机械损耗的简便计算方法;在电机局部的设计计算上采用了辛普森算法和分层算法等方法,改进了潜油电机的设计方法。在结构设计上,采取了全新的设计原则:一是采用通用化设计,提高通用化程度,最大限度的减少整机零配件的数量,降低制造和维护成本;二是加强了适应性设计,针对国内外油田不同井况,进行了耐高温、防腐等设计,以适应使用要求;三是加强可靠性设计。采用了双O环加强密封,研制了新型扶正轴承、星点、电机油滤网等部件,并进行了关键部件的强度计算,提高了新型电机的可靠性,保证其长期稳定运行。同时,本文还研究了潜油电机的制造工艺,指出了潜油电机在定转子等关键部件的制造难点和解决办法,形成了完整的定子制造、整机组装工艺文件,并根据以上的工艺方法制造了300kW样机。最后对300kW样机进行了电机型式试验,包括空载试验、负载试验和温升试验,并对试验数据进行了详细分析,得出了最终结论。

关键词：潜油电机电磁计算结构设计样机制造

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小型三相永磁无刷直流电动机分析与设计

小型三相永磁无刷直流电动机分析与设计

作者：田燕飞广东工业大学

学位级别：硕士

随着人们节能环保意识的不断增加,永磁电机越来越受到人们的关注。我国的无刷直流电机的数量巨大,耗电量惊人,节能越来越受到大家的关注,而变速节能是节能领域的重要环节。永磁无刷直流电机可以通过控制电路的占空比来调速,控制电路相... 详细信息

随着人们节能环保意识的不断增加,永磁电机越来越受到人们的关注。我国的无刷直流电机的数量巨大,耗电量惊人,节能越来越受到大家的关注,而变速节能是节能领域的重要环节。永磁无刷直流电机可以通过控制电路的占空比来调速,控制电路相对简单,还具有不失步的优点,特别适合在风扇节能领域中使用。永磁无刷直流电动机具有无极调速、功率密度高、高效节能的优异特性,适用于风机场合。为提高永磁无刷直流电动机的性能,必须研究抑制其齿槽脉动的技术措施,本文对无刷电动机的转矩脉动及抑制进行研究,给出解决方案并通过仿真加以验证。本文从永磁材料、磁体结构、充磁方式、绕组分布、极弧系数等方面分析了适合风扇用永磁无刷直流电动机的设计要求。简述了永磁无刷直流电动机的结构特点,介绍了永磁无刷直流电动机系统的组成。着重介绍了永磁无刷直流电动机的本体、位置检测器和电子开关线路。并分析了永磁无刷直流电动机的运行原理。设计了一款nN=1450rpm,PN:150W,UN=240VDC的永磁无刷直流电动机,并制作了样机进行测试。运用Ansys有限元分析软件中的Rmxpt模块对电磁方案进行了仿真,并利用一键生成有限元模型功能,将电动机模型导入Maxwell2D有限元界面里面进行精确计算。仿真计算空载气隙磁密、带负载启动、稳态运行时电动机的参数,为电动机设计提供了依据。最后制作了样机并进行测试,测试结果与仿真计算结果很接近,证明了电磁设计方案的准确性。

关键词：永磁无刷直流电动机仿真有限元分析电磁计算

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低噪声电力变压器设计及分析

低噪声电力变压器设计及分析

作者：陈文杨浙江工业大学

学位级别：硕士

电力变压器是变电站和换流站的主要设备之一,其主要作用是升高电压、降低电压。随着我国国民经济的快速发展,很多新建或扩建的变电站距离居民区越来越近,甚至有些变电站直接建在居民区内。由于变压器工作时产生的噪声对靠近变电站居民... 详细信息

电力变压器是变电站和换流站的主要设备之一,其主要作用是升高电压、降低电压。随着我国国民经济的快速发展,很多新建或扩建的变电站距离居民区越来越近,甚至有些变电站直接建在居民区内。由于变压器工作时产生的噪声对靠近变电站居民的生活和休息产生影响,因此,对电力变压器噪声的研究以此来控制变电站的噪声以及制造出低振动、低噪声的电力变压器具有重要意义。本文研究了电力变压器噪声的产生机理,分析了电力变压器铁心和绕组振动噪声的传播路径,并根据变压器噪声的产生机理及其传播途径总结归纳出目前国内变压器厂商常用的降低变压器噪声的措施。利用这些措施,对某厂家的SZ11-50000/110型号的电力变压器进行低噪声电磁设计,并对变压器采取内外部降噪措施,得到了该样机的设计噪声,最后通过与噪声试验结果相比较,样机的噪声水平达到了预期目标。

关键词：电力变压器低噪声变压器降噪措施噪声计算电磁计算

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快速响应磁阀式可控电抗器的研究

快速响应磁阀式可控电抗器的研究

作者：廖伟平山东大学

学位级别：硕士

作为一种新型动态无功补偿装置,磁阀式可控电抗器(Magnetic valve Controllable Reactor-MCR)以其制造工艺简单、成本低廉、可靠性高等优点,在无功补偿领域受到越来越多的关注。但MCR响应速度较慢的问题限制了它在许多场合的应用,针对... 详细信息

作为一种新型动态无功补偿装置,磁阀式可控电抗器(Magnetic valve Controllable Reactor-MCR)以其制造工艺简单、成本低廉、可靠性高等优点,在无功补偿领域受到越来越多的关注。但MCR响应速度较慢的问题限制了它在许多场合的应用,针对此问题,本文对快速响应磁阀式可控电抗器进行了研究。本文简单介绍了磁阀式可控电抗器的结构和原理,通过对其磁路的简化等效,推导了其数学模型,列写了其5种不同工作状态下的电磁方程。采用铁芯小斜率磁化曲线模型和结合MCR的电磁方程,分析了其响应特性,得出了MCR调节时间的估算式,从而引出磁阀式可控电抗器存在响应速度慢的问题。在无功补偿领域,许多场合都希望装置具有响应速度快的特性,为此本文设计了一个以励磁电容为核心的快速响应电路,其拓扑结构包括快速励磁支路、自耦励磁支路和快速去磁支路。阐述了此快速响应MCR的工作原理和快速响应电路中可控开关的控制方案。本文重点研究了快速响应MCR设计方法,通过参考变压器的设计理论,得到了MCR本体设计流程方案,确定了铁芯、绕组、磁阀及抽头比、损耗等电磁计算公式。针对电磁计算较为繁琐,开发了GUI输出界面辅助计算软件,并运用软件得到了电压等级为10kV,容量为300kVA的快速响应MCR电磁计算结果。开发了以TMS320F2812为主控芯片的快速响应MCR控制器,并详细介绍了硬件结构和软件流程图,包括电压电流调理电路、同步电压电路、晶闸管驱动电路、IGBT触发电路、主程序和中断服务程序。励磁电容的放电时间根据检测其两端电压是否为零为依据,由控制器开出量对可控开关进行控制。在此基础上,基于MATLAB仿真平台对MCR常规励磁和快速励磁进行了仿真模型搭建,对比两种励磁方式下工作电流和控制电流的响应特性仿真曲线,结果表明快速励磁下MCR响应速度明显得到提高。最后搭建了物理实验平台,进行了样机试验,测试了其控制特性和响应特性,实验结果验证了整套快速响应MCR设计的可行性与正确性。

关键词：磁阀式可控电抗器快速响应无功补偿电磁计算

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小功率少相数磁阻电机的研究

小功率少相数磁阻电机的研究

作者：陈阳昆明理工大学

学位级别：硕士

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor)是二十世纪八十年代发展起来的一种新型机电一体化调速装置,具有结构简单、坚固耐用、调速性能广、可在较低电流下实现频繁起停等优点。这种极具发展前景的新型驱动设备,近年来已逐渐成为电气... 详细信息

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor)是二十世纪八十年代发展起来的一种新型机电一体化调速装置,具有结构简单、坚固耐用、调速性能广、可在较低电流下实现频繁起停等优点。这种极具发展前景的新型驱动设备,近年来已逐渐成为电气传动领域的热门话题。在小功率领域,如对调速精度、转矩脉动要求不高的洗衣机、电动自行车等,开关磁阻电机具有较强的应用优势。本文首先阐述了SRM的基本工作原理、SRD系统国内外的发展概况、SRD系统的优缺点和当前的主要研究方向,并说明了本文的选题背景和意义及本文的主要研究内容;介绍了SRM的基本方程及其求解的模型与方法,通过分析与比较,确定利用快速非线性仿真法求解两相开关磁阻电机的非线性模型。其次,针对SRM性能计算,采用解析法求取磁链—电流磁化曲线族。文中推导了磁阻电机电磁场磁导分量计算的叠代公式;利用ANSYS有限元分析软件,对转子不同位置下磁力线的分布情况作了模拟;对磁路进行了假设和简化,分析了SRM转子所处的四个重要位置θ、θ、θ、θ和四个中间位置θ、θ、θ、θ的磁力线分布情况。依据分析情况,编制了相应的计算程序,并对每个转子位置的磁导值进行了计算。再者,研究了电动助力车用两相开关磁阻电机,采用类比法,结合中小型异步电机的设计方法,对一台180W、4/2极SRM进行了实例计算和设计。基于VB编程平台,编制了两相开关磁阻电机设计分析CAD软件。软件可实现电机尺寸、磁链-电流磁化曲线、磁链-转角磁化曲线、电流曲线、转矩曲线、电感曲线、磁链-电流轨迹、磁链-转角轨迹等性能计算结果的显示功能。最后,以电机有效材料的费用和电机平均电磁转矩的比值为目标函数,利用内点惩罚函数的Powell优化方法对电机的主要结构参数进行了优化设计。优化结果表明,通过优化设计后的电机体积有所减小,电机的有效材料费用有所降低而电磁转矩有所增大,在一定程度上提高了电机的性价比。

关键词：开关磁阻电机电磁计算性能计算优化设计