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高速大功率液力传动装置及其调速运行经济性

机床与液压 2014年第1期42卷 63-67,57页

作者：李春生董泳济南柴油机动力总厂液力传动设备厂山东济南250306 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对高速大功率工作机械的调速进行了液力方式和变频方式的对比分析,对于调速的经济性,不能只看调速范围的大小,还要考虑工作机械负荷工况的要求。调速方案的选择要综合考虑调速区间及其对应的负荷变化范围、运行维护的经济性以及长期... 详细信息

针对高速大功率工作机械的调速进行了液力方式和变频方式的对比分析,对于调速的经济性,不能只看调速范围的大小,还要考虑工作机械负荷工况的要求。调速方案的选择要综合考虑调速区间及其对应的负荷变化范围、运行维护的经济性以及长期工作的可靠性。齿轮式偶合器适用于高速范围的调节,液力行星齿轮装置则兼有调速范围宽、调速效率高的特点。在高速大功率应用场合,液力调速仍然是一类经济可靠的解决方案。

关键词：液力调速高速大功率变频调速传动效率

高速大功率单行载流子光波导探测器的设计与研究

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高速大功率单行载流子光波导探测器的设计与研究

作者：陈代尧电子科技大学

学位级别：硕士

光电探测器是光纤通信系统中不可或缺的组成部件,其性能的优劣对整个通信系统的性能起着决定性作用。特别是在ROF(Radio Over Fiber)系统中,需要高速大功率的光电探测器来直接驱动天线。但是传统的PIN光电探测器和波导探测器无法达到高... 详细信息

光电探测器是光纤通信系统中不可或缺的组成部件,其性能的优劣对整个通信系统的性能起着决定性作用。特别是在ROF(Radio Over Fiber)系统中,需要高速大功率的光电探测器来直接驱动天线。但是传统的PIN光电探测器和波导探测器无法达到高速大功率的要求。本文介绍了一种单行载流子垂直方向耦合波导探测器(UTC-VDCPD,Uni-Traveling-Carrier Vertical Directional Coupling Waveguide Photodetector),它采用垂直方向耦合器来解决传统光波导探测器光电流分布不均匀的问题,同时解决了垂直表面入射式光电探测器响应度与响应速度相互制约的问题,并在其中引入单行载流子(UTC,Uni-Traveling-Carrier)结构,使之实现高速大功率工作。本文的工作就是围绕UTC-VDCPD展开的,取得了以下研究成果:1、根据超模理论和数值仿真软件BeamProp对垂直方向耦合波导探测器进行分析。针对具体的波导结构,通过综合考虑光电流分布的均匀性和量子效率,确定了波导的结构参数。2、通过权衡饱和输出光电流与3dB带宽之间的矛盾,设计出了UTC结构,并用ATLAS仿真,得到了UTC-VDCPD的基本工作参数,3dB带宽约为13 GHz,输出光电流为260 mA,响应度为1.04 A/W,实现了高速大功率的要求。3、对器件在低注入光强和高注入光强下,器件内部的能带结构、电场强度、载流子浓度和电流密度的分布进行了详细的分析,同时还分析了器件的交流小信号特性和瞬态特性。4、分析了单行载流子光电探测器(UTC-PD,Uni-Traveling-Carrier Photodiode)的小信号模型,分析指出,在吸收层中引入准中性电场可以降低光生电子在该层的积累和增加器件的3dB带宽。5、在小信号模型的基础上研究了导带不连续对UTC-PD的影响,并分析了一个具体的结构。研究结果表明,导带不连续性使得3dB带宽降低,增加收集层掺杂浓度是消除这种不利影响的最有效的一种方式。

关键词：高速大功率单行载流子垂直方向耦合器光波导探测器

高速大功率柴油机活塞表面瞬态温度测试技术的研究

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高速大功率柴油机活塞表面瞬态温度测试技术的研究

作者：薛帅毅大连交通大学

学位级别：硕士

活塞是高速大功率柴油机中承受热负荷的关键部件之一,由于高温恶劣的工作环境以及快速往复的运动特点,导致其热负荷规律一直无法被设计者完全掌握。常用的活塞表面温度测试技术受传感器响应速度和严酷工作环境的限制,难以实现表面瞬态... 详细信息

活塞是高速大功率柴油机中承受热负荷的关键部件之一,由于高温恶劣的工作环境以及快速往复的运动特点,导致其热负荷规律一直无法被设计者完全掌握。常用的活塞表面温度测试技术受传感器响应速度和严酷工作环境的限制,难以实现表面瞬态温度的准确测量和实时监测。本文针对高速大功率柴油机活塞表面瞬态温度测试的技术难题,主要研究内容如下:基于热力学有限元分析理论,研究了热传递方式、热分析控制方程、热分析有限元法和热分析边界条件。利用Creo3.0三维建模软件,建立了活塞实体模型。利用ANSYS15.0有限元仿真软件,对活塞的实体模型进行了网格划分。根据经验公式,对活塞稳态温度场的热边界条件进行了计算,通过数值模拟获得了活塞稳态温度场的分布云图。研制了一种响应迅速、测量准确、安装方便的薄膜温度传感器,可用于高速大功率柴油机活塞表面瞬态温度测试。将NiCr-NiSi平行电极丝嵌入陶瓷基体内,采用直流脉冲磁控溅射技术,在其端面依次沉积NiSi功能薄膜、SiO2绝缘保护薄膜。对薄膜传感器的静态特性和动态特性进行了研究,结果表明,在50～400℃范围内塞贝克系数为41.2μV/℃,非线性误差小于0.05%,具有良好的线性和热稳定性,NiSi热接点薄膜厚度的改变对传感器静态性能影响很小。薄膜传感器的动态响应时间为μs级,时间常数随着NiSi热接点薄膜厚度增加而增大,激光脉冲能量的改变对传感器动态性能影响很小。研究了 MAX31855热电偶冷端补偿和温度转换原理,利用ZigBee无线传输技术,设计了基于STM32单片机的活塞表面瞬态温度采集系统,实现了薄膜热电偶传感器的数据采集、冷端补偿、液晶显示和无线传输等功能,对瞬态温度测量的采样速度可达30S/s。通过Visual Studio 2010软件开发平台,利用C#编程语言,开发了基于C/S架构的活塞表面瞬态温度实时监测系统,设计了用户信息模块、数据监测模块、数据处理模块和数据库模块,对活塞温度测试系统进行了试验验证,可为高速大功率柴油机活塞表面瞬态温度的准确测量和实时监测提供可靠的技术支持。

关键词：高速大功率数值模拟薄膜传感器温度采集实时监测

应用于光通信的高速大功率双极晶体发光管的研究

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应用于光通信的高速大功率双极晶体发光管的研究

作者：李云涛湖北大学

学位级别：硕士

在光纤通信系统中,LED相比于其他的光源具有工艺成熟、成本低廉等优点,LED发出的光与塑料光纤能够很好的耦合,是能够满足未来短距离光纤通信—物联网对大容量、短距离、低成本需求的最佳组合。然而传统LED的调制速度却受制于其自身的载... 详细信息

在光纤通信系统中,LED相比于其他的光源具有工艺成熟、成本低廉等优点,LED发出的光与塑料光纤能够很好的耦合,是能够满足未来短距离光纤通信—物联网对大容量、短距离、低成本需求的最佳组合。然而传统LED的调制速度却受制于其自身的载流子辐射复合寿命的限制,通常只有25MHz,难以满足未来物联网对于大容量传输的需求。美国Illinois大学Feng报道文献中的LET (light emitting transistor)是具有晶体管和发光二级管LED特性的发光晶体管,它能够克服传统LED的调制速度受制其自身的载流子辐射复合寿命的固有缺陷,报道的调制速度可达4.3GHz。然而其发光功率却只有微瓦量级,难以满足物联网对光源的要求。本论文主要从LET的调制速度和饱和光功率出发,对LET的工作机制进行了研究与分析,并得出了LET性能随其外延层参数变化的一般性规律,基于这一规律优化出能够满足物联网需求的的高速大功率LET模型。本工作基于Crosslight公司的半导体器件仿真软件APSYS,论文的主要内容包括三个部分：(1)验证了LET结构对于克服LED摆脱调制速度受制于辐射复合寿命限制的固有缺陷,并研究了其光功率和调制速度与晶体管共射电流增益β的变化关系。(2)对基区和集电区参数如何分配来自发射区的电子和基区的空穴,并如何影响LET的饱和光功率和调制速度作了深入研究和分析,得到了LET性能随各项参数变化的一般规律。(3)利用仿真所得结果进一步优化模型,通过平衡基区少子的辐射复合和渡越到集电区这两种消耗机制,使能够满足未来物联网需求的低成本、大容量、短距离的高速大功率光源得以实现。

关键词： LED LET 高速大功率共射电流增益外延层参数

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高速大功率柴油机活塞销材料加工工艺优化

湖北农机化 2021年第5期 90-91页

作者：林振广西嘉德机械股份有限公司广西玉林537000

高转速、高性能柴油机的活塞销主要用于连接活塞和连杆传递动力。其结构形式主要是中空圆柱形游动结构。本文从材料对活塞销疲劳效率的影响出发,探讨了提高活塞销质量的途径。

关键词：高速大功率柴油机活塞销加工工艺

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高速大功率柴油机活塞销材料及加工工艺优化

内燃机与配件 2021年第1期 77-78页

作者：盖希峰山东省滨州市无棣县职业中等专业学校滨州251900

高速大功率柴油机的活塞销主要是对活塞和连杆进行连接,对动力进行传递。其活塞销大多数的结构是以空心圆柱体全浮式结构为主,本文在活塞销材料对其疲劳性能等产生的影响,在此基础上研究提高活塞销质量的方法。

关键词：高速大功率柴油机活塞销加工工艺

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高速大功率磁悬浮主轴脱颖而生

钻镗床 1990年第1期 29-30,3页

作者：赵日宏

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高压高速大功率无火花型电动机设计

防爆电机 2012年第5期47卷 20-22,26页

作者：朱荣杰李建刚江苏王牌直流电机制造有限公司江苏宝应225800 吉林吉化乙烯厂吉林吉林132022

介绍了高压高速大功率无火花型电动机设计(以下简称:高压无火花电机)需要考虑的主要问题,主要包括电机火花的控制,功率的提升,自润滑滑动轴承的选择,振动和噪声的抑制,通过设计计算结果与实测值对比,进一步优化了电机的各项性能指标。

关键词：无火花型高速大功率自润滑滑动轴承振动噪声

零偏压下高速、大功率光探测器的设计和理论分析

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零偏压下高速、大功率光探测器的设计和理论分析

作者：吴杰北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来,通信互联网行业的各种新兴业务不断出现并日渐成熟,这其中包括4G/5G网络、大数据、云计算等。新兴的多媒体业务在逐渐被人们广泛应用的同时,将对高速大容量移动数据传输的要求越来越高,给光纤通信网络技术带来极大的挑战。作为... 详细信息

近年来,通信互联网行业的各种新兴业务不断出现并日渐成熟,这其中包括4G/5G网络、大数据、云计算等。新兴的多媒体业务在逐渐被人们广泛应用的同时,将对高速大容量移动数据传输的要求越来越高,给光纤通信网络技术带来极大的挑战。作为光接收端的核心器件之一的光探测器势必要具有高速、高输出电流和接收高光注入(通常也称:大功率)的性能,才能应对以上挑战。随着“光载无线通信”概念的提出,传统用于数字光通信的光探测器将无法满足模拟信号通信中的高速、大功率传输要求。单行载流子光探测器(UTC-PD)具有高响应速度、高线性度、高饱和输出电流等优点,满足目前光通信的发展需求,特别适合于大功率模拟光通信系统接收端的光探测器。另外,信息传输的爆炸式增长,使得用于通信传输的芯片数量、尺寸、能耗都增加。因此,光通信技术向集成化、低能耗、易维护的方向发展。由于零偏压下的光探测器具有节约能源、封装简易、尺寸小、维护方便等优点,近几年对此类光探测器地研究愈加重视。本论文主要围绕零偏压下高速、大功率单行载流子光探测器开展理论和实验研究工作。论文的创新点和主要工作如下:1、对比研究了目前应用于光通信系统中的几种常见光探测器的性能优缺点,其中UTC-PD在高速、大容量的光通信系统中具有广阔的应用前景。理论分析了 UTC-PD在零偏压下的高速、大功率性能,研究了 UTC-PD的重要性能参数。2、研究了 UTC-PD吸收层采用不同掺杂方式、崖层和收集层采用不同厚度和掺杂浓度对其零偏压下3dB带宽和大功率性能的影响。仿真对比发现了当吸收层采用均匀掺杂、崖层厚度为10nm、崖层掺杂浓度为1 × 1018cm-3、收集层厚度为200nm、掺杂浓度为1 X 1016cm-3时,零偏压下UTC-PD(光敏面积为14μm2)的3dB带宽在入射光强为6×105W/cm2(84mW)时,最大带宽达到88.6GHz,且在9X 105W/cm2(126mW)的光强下,带宽仍可达71.7GHz,相应的响应度为0.16A/W。优化后的UTC-PD不仅具有很高的响应速度,而且接收大功率入射光强的能力也很强。3、深入分析了吸收层采用不同掺杂方式对零偏压下UTC-PD的3dB带宽和大功率性能的影响及其原因。零偏压下,高斯掺杂的UTC-PD可以提升吸收层的电场,从而加速电子运动,提升3dB带宽,但是会使InGaAs/InP异质结处的电场变小,进而使得在大功率光注入情况下,吸收层的电子不易通过异质结势垒,造成吸收层电子积累,影响大功率性能。4、仿真发现零偏压下UTC-PD的3dB带宽会随入射光强先增后降。分析可知,“先增”是由于吸收层中的自引入电场造成的,“后降”是由于吸收层中的电子积累造成的。不同频率下零偏压UTC-PD输出功率的1dB压缩点对应不同的入射光强,这些1dB压缩点组成的曲线可以划分出UTC-PD线性和非线性工作的光强范围。综合考虑上述结果和分析结论,可以得到零偏压下UTC-PD同时保持高速响应和线性输出的入射光强范围。该方法对于综合评价和优化光探测器的性能具有重要意义。5、提出了将高反射率分布式布拉格反射镜(DBR)与零偏压UTC-PD集成从而形成DBR-UTC集成型PD,即DBR-UTC-PD,仿真计算得到了零偏压DBR-UTC-PD的响应度为0.198A/W,此结果相对于普通UTC-PD提升了近一倍。通过实验制备出DBR-UTC-PD;测试表明在不同入射光强下,零偏压DBR-UTC-PD的响应度相对于普通UTC-PD提升了 0.05～0.09A/W,3dB带宽与普通UTC-PD无明显差异,最大都能达到11.4GHz。6、作为DBR-UTC-PD器件实验研究的基础,完成了对普通UTC-PD的后工艺制备,并对制备完成后的UTC-PD进行了性能测试。计算得到了 p、n极的接触电阻分别为27.8Ω和7.7Ω。3V反向偏压下的UTC-PD(直径为44μm)的暗电流为3.2nA。0.5V反向偏压下的UTC-PD(直径24μm)响应度为0.22A/W,3dB带宽为23GHz。0V偏压下UTC-PD的3dB带宽最大能到11.4GHz。

关键词：单行载流子光探测器零偏压高速大功率入射光强 DBR反射镜