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关键词： 三电平H桥   中性线环流   十五相   载波移相   高频振动抑制  

摘要： 载波移相技术是多相电机高频振动抑制的最有效方法之一，然而带中性线的三电平多相电机系统施加载波移相后，存在中性线电流异常增加问题。本文以十五相电机系统为例，通过电机磁动势解析建模揭示多相电机载波移相高频振动抑制机理；其次，结合变频器调制策略，厘清三电平变频器中性线对地电位变化规律；第三，查明多相变频器载波移相中性线电流异常突增原因，并提出一种变频器通道内各相依次载波移相的中性线环流抑制方法；最后，搭建三电平十五相电机系统仿真模型和试验平台，对本文研究的载波移相前后中性线对地电位变化规律及中性线电流抑制方法予以仿真和试验验证，结果表明理论分析、仿真和试验结果吻合良好，验证了中性线电流抑制方法的有效性。本文研究结论可为三电平多相电机系统中性线电流抑制提供一种解决思路。

关键词： 柔性直流输电   模块化多电平换流器   电磁辐射   驱动板卡   电磁散射   感应电压  

摘要： 模块化多电平变流器(modular multilevel converter，MMC)是柔性直流输电的核心装备，其安全可靠运行对于保障电力安全至关重要。换流阀中IGBT器件在开关过程中因高电压和大电流的快速投切产生强电磁干扰，影响低压控制电路的正常工作，严重时可导致系统故障。驱动板卡与高压大电流IGBT器件直接相接，为系统提供开关控制信号，是低压二次板卡中最易受干扰的单元。本研究将探讨换流阀子模块IGBT器件的电磁辐射以及驱动信号电压中的电磁干扰问题。首先，本文明确了驱动板与功率模块之间的距离远小于IGBT开关电磁波的波长，因此聚焦近场辐射问题展开。因驱动板卡上布局布线复杂且存在局部铺铜的情况，本文首次揭示了驱动板卡上的电磁辐射源由IGBT器件开关电磁源以及驱动板上铺铜所引起的电磁散射源所构成，呈多源互相作用特性。进一步地，本文以实际换流阀子模块为研究对象，通过不同开关工况下实验分析，全面且准确地获得了换流阀子模块的空间磁场在位置、频率和强度上的分布特性；验证了驱动板卡上电磁散射特性以及电磁散射和辐射共同作用下的驱动信号端口的感应电压。该研究不仅为MMC中驱动板卡的电磁辐射特性提供了实验数据，也将在一定程度上为其电磁兼容性设计和防护措施提供理论支持。

关键词： IGBT   Tomographic imaging   Semantic segmentation   Scanning acoustic microscopy (SAM)  

摘要： The Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) is a crucial power semiconductor device, and the integrity of its internal structure directly influences both its electrical performance and long-term reliability. However, the precise semantic segmentation of IGBT ultrasonic tomographic images poses several challenges, primarily due to high-density noise interference and visual distortion caused by target warping. To address these challenges, this paper constructs a dedicated IGBT ultrasonic tomography (IUT) dataset using Scanning Acoustic Microscopy (SAM) and proposes a lightweight Multi-Scale Fusion Network (LMFNet) aimed at improving segmentation accuracy and processing efficiency in ultrasonic images analysis. LMFNet adopts a deep U-shaped encoder-decoder architecture, with the backbone designed using inverted residual blocks to optimize feature transmission while maintaining model compactness. Additionally, we introduce two flexible, plug-and-play modules: the Context Feature Fusion (CFF) module, which effectively integrates multi-scale contextual information at skip connection layers, and the Multi-Scale Perception Aggregation (MPA) module, which focuses on extracting and fusing multi-scale features at bottleneck layers. Experimental results demonstrate that LMFNet performs exceptionally well on the IUT dataset, significantly outperforming existing methods in terms of segmentation accuracy and model lightweighting performance.

关键词： J2摄动   小推力   空间碎片   碰撞规避   最优控制  

摘要： 碰撞规避问题已逐渐成为相关领域的研究热点之一。在J2摄动环境下，讨论了小推力卫星最优碰撞规避机动设计问题，并提出了卫星碰撞规避和返航机动过程的高效算法。碰撞概率的计算是在地心惯性坐标系中进行的，而能量和燃料的最优控制计算则是通过对碰撞概率进行约束来实现的。不同于脉冲机动，本文考虑了J2摄动以观察其对小推力机动设计最优控制的影响。采用协态变量初值归一化方法有效提高了间接法求解燃料最优碰撞规避问题的效率。文中给出了有无J2摄动条件下的能量和燃料最优控制的仿真结果，并进行了比较。结果表明了本算法的有效性，在该算例下，当考虑J2摄动时，预计燃料消耗比不考虑J2摄动时节省约22.3%。

关键词： 协同控制   交叉口   混行队列   遗传算法   最优控制  

摘要： 针对信号交叉口下的混行交通,以改善交叉口的通行环境为目标,设计了一种分层解耦的信号灯-混行队列协同控制方法。在上层信号灯控制研究中,选取交叉口车辆延误时间计算模型,以车辆平均延误时间最小为目标,提出基于遗传算法的交叉口信号灯上层控制策略;在下层混行队列控制研究中采用“1+N”模式,建立混行队列动力学模型,选取车辆能耗模型,以队列经济性最低为目标,提出基于最优控制的混行队列下层控制策略。在上、下层控制策略验证的基础上,对协同控制方法进行有效性和敏感性研究。研究结果表明,提出的协同控制方法在不同交通场景下,均能有效改善交叉口通行效率和车辆经济性;当最小绿灯时长和控制区长度的取值越小时,车辆平均延误时间和平均百公里油耗改善效果越好。

关键词： 隔膜泵   高压变频器   节能  

摘要： 本文通过分析化工行业活塞式隔膜泵的生产工艺,阐述了高压变频器在软启动,改善生产工艺,提高生产率,自动化控制,节能等方面的控制优势,展示了高压变频器在化工生产方面的应用前景。

关键词： 排除法   变频器   七段速   故障检修  

摘要： 变频器在现代工业自动化控制系统中扮演着重要角色,可以实现精确的速度调节和过程控制,满足复杂多变的生产需求。通过维护检修,确保变频器正常运行,有助于提升生产过程的自动化水平和设备稳定性。因此对其研究有重要意义。

关键词： 高压绝缘栅双极型晶体管   变频器维护   光纤通信   波形检测  

摘要： 绝缘栅双极型晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor,IGBT)具有开关速度快、损耗小的特点,可以进行高频开关控制,适用于变频器等高效能电源控制设备。高压变频器通过控制IGBT导通和截止时间及导通角,实现对电动机的频率和电流等参数进行精准调控,从而满足不同负载条件下的运行要求,保证电动机运行的稳定性和效率。对变频器进行正确的维护和检测可以提高其使用年限和及时发现安全隐患,保证设备有效并稳定地运行。

关键词： 柔性直流输电系统   IGBT结温监测   智能驱动器   热敏电参数  

摘要： 在特高压柔性直流输电系统中,IGBT结温提取存在的问题主要集中在测量精度、模型准确性等方面。以大功率IGBT模块(ABB4.5kV3kA)为研究对象,重点研究基于动态热敏感电参数法的大容量IGBT结温提取,结合智能驱动器设计,开展具有状态自感知功能的高压大容量电力电子模块的关键设计技术研究、设备研制及相关试验研究。试验结果表明,IGBT结温监测精度为±5℃,实现了对高压大功率变换器功率器件瞬时结温的在线监测,为高压大功率器件的结温提取与状态监测技术工程化应用提供了技术保障,对提升电网中柔性直流工程的维护与管理具有重要意义。

关键词： 单相PWM整流器   数字孪生   灰盒模型   状态监测   IGBT  

摘要： 基于单相两电平脉宽调制(PWM)整流器工作原理及其闭环控制策略,建立其离散化数学模型,并考虑实际工程应用中控制参数未知的情况,结合整流器外特性实验数据,依托优化粒子群算法(PSO),构建单相PWM整流器数字孪生灰盒模型。该模型可依据当前实测外特性数据,准确地监测控制参数和表征健康状态的关键参数,进而实现对实际整流系统的运行特性跟踪与模拟,该方法可为整流系统的非侵入式健康状态监测提供可能,并可用于指导实际系统中控制参数优化。为验证数字孪生灰盒模型及监测方法的正确性与有效性,该文在不同参数和多种工况下开展了模型验证与监测实验。结果表明,所建模型具有对实际整流器外部运行特性的模拟能力,监测误差小于5%且能够识别参数变化趋势。同时也探究了不同智能优化算法对监测性能的影响,论证了优化粒子群算法在此应用条件下的优越性。