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能量变换器及其最新发展

1引言 能量变换器,或电力发生器(Powerformer,简称POF)是一种新型高压发电机,它无需升压变压器就可以直接连接电网。常规电厂中的发电机、冲击电压保护器、发电机侧开关、母线和升压变压器,可全部由一台POF来代替。这样POF不仅仅是一台高压发电机,而且代表了电厂中一个全新概念,它打破了一个世纪以来电厂的传统模式川。POF可以做成凸极式,也可以做成隐极式,适于水力和热力发电。2能量变换器原理 在传统发电机中,大型旋转电机定子绕组由外包介电强度高的环氧为主绝缘的长方形截面导体组成,为减少涡流损耗,避免产生电晕,各股线必须彼此绝缘,并沿绕组直线部分和端部进行复杂地形状换位。传统设计使发电机的额定电压很难超过30一35kV[2,3],我国目前最高为20kv。 能量变换器定子绕组为高压交联聚乙烯(XLPE)电缆,它的截面为圆形。从麦克斯韦方程可知,圆形导体产生的电场均匀分布,如图l所示,这是高压旋转电机所必须的条件[4一6]。矩形...  (本文共5页) 阅读全文>>

《河南科技》1989年03期
河南科技

专利技术

家用自来水冷热淋浴器 专利号:85202213效率为62.6%左右:特别适用于广大城镇的小型机关、学校、旅店,商店等使用, 该淋浴器是根据稳恒流动连续性方程: V IAI二vZA:和热对流原理研制而成。其主要特点是:不需附加任何外力,不需把水箱吊在高处,便能把位于地面容器(能量变换器)中的热水推向高处与自来水混合进行淋浴。混合水的温度及出水量根据需要均可任意调节,二者又易同时得到满足,温度的稳定性特别好.该产流符合我国及第三世界各国的国情,有电无电均可使用。如用电,可自行加热,克服了电淋浴大功率、大电流的蔽端,如不用电,无论用什么方法得到的热水,添加在位于地面的能量变换器中便可淋浴。因此,它是一种取代盆浴.非常理想的淋浴卫生器具,主要供家庭淋浴之用,其次还可以作为医疗器材用,加人不同的药物添加剂,久用可治疗不同的皮肤病. 人人需要洗澡,讲卫生,社会需求量极大,又由于该产品结构简单,很容易工业化大批量生产,因此,是一项可望获得重大...  (本文共1页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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双转子机电能量变换器的基础研究

双转子机电能量变换器是一种拥有两个电气端口和两个机械端口的多输入多输出机电换能装置,由于其特别适合混合动力汽车等多能源系统的功率传输,近年来受到国内外学者关注。双转子机电能量变换器有分体式和同心式两种结构,分体式结构只具有机械耦合,数学模型简单;同心式结构在机械耦合的同时还具有电磁耦合,内外层气隙磁路共用中间转子铁心磁轭,既可以形成串联磁路,也可以形成并联磁路,多数是介于两者之间的一般情况。本文给出了具有磁场耦合的同心式双转子机电能量变换器的等效磁路,给出了线性磁路条件下的电磁方程和运动方程。同心式双转子机电能量变换器没有成型的设计方法,磁场耦合给磁路计算带来困难。本文根据分体式双转子机电能量变换器结构和参数提出同心式双转子机电能量变换器的分体式设计方法,采用由内到外的设计顺序,先设计转子和中间转子内笼构成的主电机,然后合理选取中间转子厚度直接确定定子和中间转子外笼构成的副电机主要尺寸,最后选取他的线负荷和气隙磁密最大值。根据以...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨理工大学
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能量变换器输电系统低频振荡分析与抑制

随着大区域间电网的互联,以及我国在超高压输电问题上的迫切性,实现南北供电,区域间供电非常必要,也有利于电力系统的经济运行。但随着电网互联的规模的不断扩大,低频振荡的问题也成为困扰电力系统的几个重要问题之一。如何选择合理的方式以抑制低频振荡,成为各国电力专家研究的一个重要课题。电力系统稳定器(Power system stabilizer,简称PSS)是当前抑制低频振荡的主要手段之一,而且随着控制方式的改变,应用的范围也越来越广。本文以一台能量变换器(Powerfomer)为研究对象,在对电力系统因弱阻尼发生低频振荡的情况进行分析的基础上,对能量变换器输电系统在故障状态下出现低频振荡的情况进行了深入的分析,在能量变换器输电系统出现低频振荡的情况下,采用多频段电力系统稳定器对低频振荡进行控制。在仿真分析中,分别从多频段电力系统稳定器的输入信号选择、参数选择、与传统型电力系统稳定器控制效果对比等多方面进行分析,仿真结果表明,在参数配置...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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HEV用四端口机电能量变换器耦合问题的研究

随着混合动力电动汽车的发展,一种新型结构的电气式无级变速装置四端口机电能量变换器被提出,该装置具有两个机械端口和两个电气端口,机电能量耦合模式灵活多变,用在汽车传动系统中不仅可取代传统车的机械式变速装置实现高效率的无级变速动力耦合,同时能取代起动/发电机、驱动电机实现复合式混合动力的全部功能,使得整车燃油经济性大大提高,而且动力传动系统结构更为简化,控制也更易实现。不仅如此,该装置也可用于风力发电、水下推进、矿山机械等需要变速和换能的领域,显示出巨大的应用潜力,然而此类装置内部复杂的磁场耦合也为样机的电磁设计和控制提出了挑战。本文主要研究面向混合动力电动汽车应用的基于感应电机原理的四端口机电能量变换器的耦合问题,包括对机电能量耦合模式,电磁耦合关系及解耦控制,机械耦合问题及解耦方法进行了研究。为分析四端口机电能量变换器取代机械式变速装置并实现混合动力电动汽车功能的可行性,首先分析了面向混合动力电动汽车应用系统时的机电能量耦合模式...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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基于磁阻式四端口机电能量变换器控制系统的研究

磁阻式四端口机电能量变换器在传统电机的基础上增加一个转子,演变成双机械端口和双电气端口的新型电机。其特点是外转子为内外双凸极结构,结构简单,可靠性高,并且具有恒功率范围宽的优点。但与此同时,由于其结构上的特殊性,内外电机绕组产生的磁场相互影响,也使得这种变换器产生了许多复杂的问题,比如电机内部的磁场耦合问题、控制策略和控制方法问题等等,这都与传统电机的控制存在很大的不同。而现阶段,如上问题的研究却还在起步阶段,制约了磁阻式四端口机电能量变换器的发展。本论文主要就磁阻式四端口机电能量变换器的数学模型以及控制方法展开研究。首先,论文阐述了磁阻式四端口机电能量变换器的工作原理,基于其磁路结构建立了等效磁网络模型,在线性磁路条件下解析了统一模型的磁链方程、电动势方程、转矩方程和机械运动方程。建立了基本的磁阻式四端口机电能量变换器的理论分析与计算基础。通过对磁阻式四端口机电能量变换器进行了有限元仿真分析,研究其内部电磁关系。分析了磁耦合对...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>