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轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机及其绕组故障特性研究

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电工技术学报 2024年

作者：王国平陈昊戚湧徐立军于丰源闫文举新疆工程学院江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室中国矿业大学深圳研究院新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心中国矿业大学电气工程学院南京理工大学计算机科学与工程学院徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室

为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力，提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构，左右定子各由6个U型定子模块环形排列构成，各个定子模块上分别缠绕独立的... 详细信息

为了提高开关磁阻电机的输出转矩以及绕组故障冗余能力，提出了一种新型轴向磁通模块化混合励磁开关磁阻电机。该电机的左右双定子和中间转子均采用模块化结构，左右定子各由6个U型定子模块环形排列构成，各个定子模块上分别缠绕独立的集中式绕组，且在相邻定子模块极端处嵌入永磁体构成了混合励磁磁路，能够在提升电机转矩输出能力的同时保证绕组故障冗余能力。首先，介绍了所提电机的拓扑结构和工作原理，通过磁等效电路法分析了电机转矩和磁链的耦合关系。利用有限元方法分析比较了电机在无故障和故障状态下的电磁性能，建立了电机故障条件下绕组的数学模型，仿真预测了不同故障下电机特性和容错性能。最后，加工制造了一台样机并搭建了实验平台，给出了正常和绕组故障下的实验结果，验证了所提电机结构的有效性和故障性能分析的准确性。

关键词：轴向磁通开关磁阻电机模块化定子混合励磁绕组故障电磁性能

一种优化开关磁阻电机换相区控制策略的高效率转矩分配函数

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电工技术学报 2024年第6期39卷 1671-1683页

作者：杨帆陈昊李晓东 Miguel Pablo Aguirre Muhammad Asghar Saqib 中国矿业大学电气工程学院徐州221116 新能源电动车技术与装备中东欧国家国际联合研究中心徐州221008 江苏省高校新能源发电与电动车国际合作联合实验室徐州221008 徐州市新能源电动车技术与装备重点实验室徐州221008 澳门科技大学创新工程学院中国澳门999078 布宜诺斯艾利斯工学院电子工程系布宜诺斯艾利斯B1636 巴基斯坦工程技术大学电气工程系讷瓦布沙阿44000

转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高... 详细信息

转矩分配函数被广泛应用于抑制开关磁阻电机的转矩脉动。然而,输入相转矩跟踪不足或者输出相产生较大的负转矩这两种情况通常会导致电机的转矩脉动难以得到有效抑制,并降低电机的运行效率。因此,为了能够有效降低电机的转矩脉动并提高电机的效率,提出了一种新型的转矩分配函数控制策略。在提出的转矩分配函数控制策略中,电机的换相区域分为两个区域。在前一区域中,通过降低输入相转矩分配的比例,可以实现输入相实际转矩快速跟踪参考转矩,电机的转矩脉动有效降低。同时由于在输入相电感变化率较低时减少输入相分配的转矩,从而输入相的峰值电流随之降低,电机的转矩电流比提高。在后一区域中,将输出相的电流在转子对齐位置附近处减小到0,以避免产生较大的负转矩。因此,在所提出的方案下,电机的转矩脉动得到有效抑制,电机的效率也得到了提高。为了验证该方法的有效性,在一台12/8三相开关磁阻电机上进行了仿真和实验。结果表明,所提出的转矩分配函数控制策略能有效降低开关磁阻电机转矩脉动,也能有效地提高开关磁阻电机的运行效率。

关键词：开关磁阻电机转矩分配函数负转矩转矩电流比效率

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基于激光诱导击穿光谱与半监督学习的煤质定量分析研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1940-1945页

作者：王安崔佳诚宋惟然侯宗余陈祥陈斐国能常州发电有限公司江苏常州213001 新型电力系统运行与控制全国重点实验室清华大学能源与动力工程系教育部低碳清洁能源创新国际合作联合实验室北京100084 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030032 南京国电环保科技有限公司江苏南京210061

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一项新兴的原子光谱分析技术,具有无需复杂样品制备,快速、原位、多元素同时测量等优点,在煤质分析领域展现出良好的应用前景。近年来,化学计量学和机器学习模型被广泛用于煤质分析。而这些模型通常依赖于一定... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)是一项新兴的原子光谱分析技术,具有无需复杂样品制备,快速、原位、多元素同时测量等优点,在煤质分析领域展现出良好的应用前景。近年来,化学计量学和机器学习模型被广泛用于煤质分析。而这些模型通常依赖于一定数量的训练样本来确保分析结果的精度和可靠性。由于获取煤样的真实的成分含量信息(标签)需要复杂、耗时的化学分析,训练样本数量不足,导致模型性能欠佳。针对小样本情况下基于LIBS技术的煤质分析,提出了多模型集成的半监督学习方法提升定量分析性能。首先根据初始训练集建立5个基线模型,包括多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)、局部加权偏最小二乘回归(LW-PLSR)、支持向量回归(SVR)、核极限学习机(K-ELM);利用5个模型处理无标签数据,得到5组预测值;对于每个无标签样本,计算5个预测值的标准差,并将最小标准差对应的无标签样本加入训练集,其伪标签为5个预测值的平均值;通过迭代循环来扩充训练集,并更新、优化训练模型;最后对测试样本进行分析。提出的方法在LIBS煤质分析数据集上进行了测试,包含20个训练样本、39个测试样本、280个无标签样本。结果表明,提出的半监督学习方法将固定碳、灰分、挥发分含量的预测拟合系数(R^(2))分别提高了0.033、0.102和0.118。在训练样本数量不足的条件下,半监督学习能够有效提升了LIBS定量化模型的准确度和可靠性。

关键词：激光诱导击穿光谱半监督学习煤炭定量分析

氧空位控制BiVO_(4)晶面异质结的磁性和光电催化性能

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化学学报 2024年第4期82卷 409-415页

作者：王国景陈永辉张秀芹张俊笙徐俊敏王静兰州大学材料与能源学院兰州730000 中国矿业大学材料与物理学院徐州221116 郑州大学物理学院教育部集成电路设计与应用国际合作联合实验室郑州450001

在铁磁光催化剂中,大多数光生电荷具有相同的自旋状态,因此可以有效抑制光生电子和空穴的复合.利用BiVO_(4){010}和{110}晶面中氧空位的形成能不同,通过晶面取向和氧空位的协同作用来调控BiVO_(4)的铁磁性能.在N_(2)气氛中退火后,BiVO_... 详细信息

在铁磁光催化剂中,大多数光生电荷具有相同的自旋状态,因此可以有效抑制光生电子和空穴的复合.利用BiVO_(4){010}和{110}晶面中氧空位的形成能不同,通过晶面取向和氧空位的协同作用来调控BiVO_(4)的铁磁性能.在N_(2)气氛中退火后,BiVO_(4)晶面异质结中氧空位的比例随着{010}/{110}晶面比例的增加而降低,因为{010}晶面上氧空位的形成能低于{110}晶面.{010}/{110}晶面比例较低的BiVO_(4)晶面异质结的铁磁性能优于{010}/{110}晶面比例较高的BiVO_(4),因为前者颗粒尺寸更小、更立体,其比表面积和界面区域更大,所以其表面未饱和自旋对总磁矩的贡献更大.{010}/{110}比例较高的BiVO_(4)晶面异质结具有更大的光电流密度和光电催化产氢效率,源于BiVO_(4){010}晶面比{110}晶面具有更高的电荷迁移率、更好的吸附特性和更低的能垒.并且氧空位的引入也提高了BiVO_(4)的制氢效率.

关键词：铁磁光催化剂氧空位 BiVO_(4)晶面异质结产氢

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管内蒸汽冷凝过程关键热力学参数分布特征

中国电机工程学报 2024年

作者：王昱乾王卫良曹夏昕黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室(哈尔滨工程大学) 重大工程灾害与控制教育部重点实验室(暨南大学国际能源学院)

受限于管道尺寸、液膜易受损以及测点大小等多方面因素，当前管内冷凝实验研究可获取数据的密度较低，周向测点数不足以支撑周向分布特征的建立。为此，该文在周向和轴向两个方向上完成凝结液流动及冷凝相变的控制方程组的推导，利用编... 详细信息

受限于管道尺寸、液膜易受损以及测点大小等多方面因素，当前管内冷凝实验研究可获取数据的密度较低，周向测点数不足以支撑周向分布特征的建立。为此，该文在周向和轴向两个方向上完成凝结液流动及冷凝相变的控制方程组的推导，利用编程建立管内蒸汽冷凝现象关键热力学参数多维分布特征的数学求解模型，并通过与实验数据和经验公式的对比验证模型的可靠性。基于计算结果完善冷凝过程中关键热力学参数的多维分布特性，分析了倾斜角度和相间剪切力等因素对管内蒸汽冷凝过程计算的影响。计算结果表明：对于非竖直状态下圆管内蒸汽凝结换热而言，液膜区域的蒸汽凝结量在总凝结量中的占比始终保持在99%以上，因此在计算中可以忽略液池区域的蒸汽凝结；对于倾斜角度小于等于15°的工况，液池区域的凝结液流量在总质量流量中的占比在除入口段外均保持在97%以上，可以在限定条件下将液池区域假设为凝结液流动区域。结果可为简化管内蒸汽凝结换热计算问题提供一定依据和思路。

关键词：凝结换热传热传质数学求解剪切力周向分布

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职业教育支撑风电发展的关键策略研究

中国职业技术教育 2024年第19期 85-95页

作者：雷莱杨小琨徐纯毅杨华郑州电力高等专科学校能源学院全国电力职业教育教学指导委员会新能源发电专业委员会全国电力职业教育教学指导委员会中国电力企业联合会人才评价与教育培训中心金风创培文化发展公司全国电力职业教育教学指导委员会国际合作与交流专门委员会全国电力职业教育教学指导委员会国际合作与交流专门委员会新能源专委会

“积极稳妥推进碳达峰碳中和”是推进绿色转型发展的重要目标。风电作为碳排放最低、最具经济性的发电技术,实现了突破性增长,中国风电进入里程碑式的全新发展阶段。服务“双碳”战略、培养优质风电人员是推动绿色发展,建设美丽中国不... 详细信息

“积极稳妥推进碳达峰碳中和”是推进绿色转型发展的重要目标。风电作为碳排放最低、最具经济性的发电技术,实现了突破性增长,中国风电进入里程碑式的全新发展阶段。服务“双碳”战略、培养优质风电人员是推动绿色发展,建设美丽中国不可或缺的一环。基于目前风电行业业态发展及行业人才岗位、能力及结构需求现状分析,提出职业教育产教融合支撑风电发展的内在逻辑与实践路径,发挥企业参与人才培养的积极性主动性,精准对接培养行业企业所需的风电高素质技术技能人才,助力风电行业高质量发展。

关键词：职业教育风电行业产教融合校企合作新质生产力

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接触器低速大吸力合闸优化控制策略

中国电机工程学报 2024年第2期44卷 838-847,I0034页

作者：汤龙飞闫涌仁李新叶陈红福建省新能源发电与电能变换重点实验室(福州大学电气工程与自动化学院) 福建省福州市350108 德力西集团有限公司浙江省温州市325604

为了更好地抑制接触器合闸触头弹跳,提出一种控制策略以优化合闸过程。首先,利用线圈电压与电流作为输入构建参数观测器,实时观测接触器的动态吸力、弹簧反力、动铁心速度及位移。在此基础上,构造双闭环控制结构,外环采用模糊控制逐次... 详细信息

为了更好地抑制接触器合闸触头弹跳,提出一种控制策略以优化合闸过程。首先,利用线圈电压与电流作为输入构建参数观测器,实时观测接触器的动态吸力、弹簧反力、动铁心速度及位移。在此基础上,构造双闭环控制结构,外环采用模糊控制逐次调节超程前吸力裕量,内环将吸力裕量与实时弹簧反力叠加用作参考吸力,进行吸力闭环控制,实现外环动铁心合闸速度的逐次迭代优化。将观测位移与触头开距进行实时比较,一旦动铁心运动到超程阶段时,增大吸力参考,使电磁吸力快速增加,实现触头的低速大吸力合闸,以压制动铁心反弹,尽量抑制触头弹跳,并兼顾可靠合闸。通过仿真与实验验证了方案的可行性,该控制策略对依靠电磁力进行操动的电磁及永磁开关的合闸优化具有一定意义。

关键词：接触器参数观测速度闭环吸力闭环优化控制

基于一次风精细配风的生物质炉排炉燃烧数值模拟

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中国电机工程学报 2024年第10期44卷 3975-3986,I0019页

作者：苏现强马仑方庆艳杨顺志朱建军李忠杰张雁茹毛睿煤燃烧国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 国能浚县生物发电有限公司河南省鹤壁市458000 国能生物发电集团有限公司北京市朝阳区100600 润电能源科学技术有限公司河南省郑州市450052

生物质炉排炉内一次风沿炉排长度方向的配风方式会显著影响其燃烧特性,但目前未见相关报道。该文以某130t/h的秸秆直燃炉排炉为研究对象,探究一次风配风方式对炉内燃烧和污染物生成等关键参数的影响。开展一次风均匀(基准)、分段和精细... 详细信息

生物质炉排炉内一次风沿炉排长度方向的配风方式会显著影响其燃烧特性,但目前未见相关报道。该文以某130t/h的秸秆直燃炉排炉为研究对象,探究一次风配风方式对炉内燃烧和污染物生成等关键参数的影响。开展一次风均匀(基准)、分段和精细分段配风下,炉排和炉膛气固两相燃烧的耦合数值模拟。结果表明:1)基准工况的模拟值与现场实测的炉内温度和出口NO等相对误差均在10%以内;2)与均匀配风相比,分段和精细分段配风提高了挥发分和焦炭燃烧段的氧气含量,促使更多的可燃物在固相燃烧,焦炭燃尽率由76.5%升至87.8%和95.5%;相应的从床层逸出到气相的可燃气体减少,使炉膛内烟气温度峰值降低且分布更加均匀;3)后两个工况中避免了炉内出现局部高温、富氧区域,NOx的形成受到抑制,出口NO由172mg/m^(3)(11%O_(2))降至161mg/m^(3)和156mg/m^(3)。综上,沿炉排长度进行一次风的分段或精细分段配风,可明显改善生物质的燃尽和污染物生成特性。

关键词：生物质炉排炉一次风配风方式数值模拟燃烧污染物

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以高校建筑碳中和为目标的碳收支核算研究

山西建筑 2024年第8期50卷 19-24页

作者：毛开颖扈勤濮励杰伍杰何笑韩俊康南京工程学院环境工程学院江苏南京211167 自然资源部碳中和与国土空间优化重点实验室南京工程学院研究中心江苏南京211167 江苏省绿色低碳发展国际合作联合实验室江苏南京211167 三江学院建筑学院江苏南京210012

碳收支核算是实现校园建筑碳中和目标的前提和基础。以南京工程学院主校区建筑为例,采用排放系数法对校园建筑碳收支进行核算。根据高校建筑能源消耗特点,将校园碳收支结构划分为建筑碳排和生活碳排。研究结果显示,近5年来,该校校园年... 详细信息

碳收支核算是实现校园建筑碳中和目标的前提和基础。以南京工程学院主校区建筑为例,采用排放系数法对校园建筑碳收支进行核算。根据高校建筑能源消耗特点,将校园碳收支结构划分为建筑碳排和生活碳排。研究结果显示,近5年来,该校校园年均碳排放总量为34365 t,人均碳排放量为1.18 t/a,且近年来碳排放量变化不明显。电力碳排放是建筑碳排放的主要贡献因素。与国内外校园碳排放量进行对比后发现,该校校园整体碳排放处于较低水平。最后提出了实现该校园建筑碳中和的路径,包括绿色建筑发展、建筑光伏发电以及碳交易市场等三种方式。

关键词：高校碳排放核算排放系数法碳排放核算清单碳中和校园