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关键词： 变压器   热点温度   参数化建模   结构参数   有限体积法  

摘要： 变压器热点温度是评估变压器安全运行状况以及负荷能力的重要指标。在相同运行条件下，变压器热点温度更低意味着变压器运行更安全，带载能力更强。变压器绕组结构和挡油板形成的油道结构会给变压器的热点温度带来一定影响。因此，需要构建变压器热点温度仿真模型，在建模时绘制不同结构的绕组和挡油板形成的油道来探究变压器内部结构对热点温度的影响。然而，变压器绕组和挡油板结构是复杂多变的，建模的画图时间比较长，直接画不同结构的模型费时极长。提出了一种基于SpaceClaim脚本语言的参数化建模的方法，将变压器相关结构和位置参数设置为可改变的变量，并通过运行脚本语言自动建模，从而实现变压器的快速建模。基于本文提出参数化建模方法，绘制不同绕组和挡油板结构的变压器模型，并通过有限体积法计算得到不同绕组和油道结构下的变压器热点温度分布。本文研究对指导变压器绕组和油道结构的设计具有重大意义。

关键词： 运行模态分析   功率谱密度传递率   谐波剔除   模态参数识别  

摘要： 功率谱密度传递率运行模态分析方法抗噪声干扰能力强，但其模态参数识别结果易受谐波激励的干扰。鉴于此，建立了基于多工况功率谱密度传递率矩阵法的运行模态参数识别方法。该方法首先构造多工况下测量信号的功率谱密度传递率矩阵，其次对该矩阵的摩尔-彭若斯逆矩阵内所有元素进行平均并对其拟合以提取模态频率和阻尼比，基于该矩阵的左奇异矩阵获取模态振型，最后根据多工况测量信号的功率谱密度传递率矩阵在模态和谐波所对应频率处秩不同的性质在所求的模态参数中识别并剔除谐波模态，继而获得最终的模态参数。5自由度质量-弹簧-阻尼系统仿真结果及钢质梁的运行模态试验结果均验证该方法的有效性。

关键词： 功率器件   多并联   电磁互感   双脉冲测试  

摘要： 为减小因并联功率器件不均流导致双脉冲测试不充分问题带来的影响，对并联功率器件的双脉冲测试方式进行了研究。本文以IGBT为例对双脉冲测试原理进行研究，建立了更改电流回路路径下并联功率器件双脉冲测试电流不均流度的理论模型，并通过实验进行验证。结果表明，通过对比实验发现更改回路电流路径可以减小并联功率器件电流的不均流度，与理论模型相符；400V电压下，电流不均流度由43%降至3.2%；测试1500V电压下电流1.2倍及1.4倍的过载时，功率器件的不均流度为2.8%，可以充分完成所有功率器件的双脉冲测试，解决了由于不均流导致测试不充分的问题。该研究结果为多并联功率器件的双脉冲充分测试提供理论及实验基础。

摘要： Single Event Latch-up (SEL) is one of the prime concerns for CMOS ICs used in space systems. Galactic Cosmic Rays or Solar Energetic Particles (SEP) may trigger the parasitic latch up circuit in CMOS ICs and cause increase in current beyond the safe limits thereby presenting a threat of permanent failure of the IC. Mitigation of the SEL is always a challenging task. The conventional mitigation approaches inherently introduce some response time which presents an uncertainty because during this response time the current may exceed the safe current limits. This paper presents a novel circuit based on MOSFETs which provides end-to-end complete solution of detecting SEL, limiting the current below the set threshold and executing power cycling to restore the normal functioning of the CMOS IC. The proposed circuit has been simulated in MULTISIM and the simulation results match very well with the expected behavior of (i)current limiting and (ii) the total time duration taken in power cycling to bring the SEL sensitive device back to its normal operational state. This circuit can be harnessed by spacecraft system designers to overcome the catastrophic threat of SEL posed by space radiation environment.

关键词： 风电制氢   能量管理   多时间尺度控制   伊藤过程   双层控制   储能  

摘要： 离网型风电制氢系统因未与大电网连接，通常需由制氢装置与所配储能协同调节，消纳风功率波动、避免失稳。二者调节需兼顾制氢机组灵活性约束、氢产量及储能电池退化，以满足绿氢经济性目标。为此，提出双层有功平衡优化控制方法。首先，上层基于伊藤过程模型刻画风电出力波动，计及制氢多机集群实时功率调节的“灵活性备用”，制定日内15 min分辨率的调度计划。而后，下层控制依据上层调度给出的制氢机启停状态组合和功率基准，计及储能退化成本，实时优化调整制氢及储能功率，消纳秒级风功率波动。最后，基于内蒙某工程方案构造算例，验证所提方法的有效性。

关键词： 激光焊接   AZ31B镁合金   环形光斑   功率调制   组织性能  

摘要： 镁合金激光焊接的关键的缺陷是焊缝成形差、晶粒粗化及接头性能差。本文提出环形光斑光纤激光束与功率正弦调制协同作用的镁合金激光深熔焊新工艺，并深入分析了功率调制参数对AZ31B镁合金对接接头表面成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明，与恒功率环形光斑激光焊相比，中心光束功率调制环形光斑激光焊缝上表面塌陷显著改善，且成形均匀。中心光束功率调制环形光斑激光焊时，熔池表面熔融金属波动速度较低，焊接小孔和上表面熔池流动更为稳定，有助于产生均匀的鱼鳞纹焊缝。中心光束功率调制可以改变焊缝显微组织结构，合适的调制频率下焊缝中心细小等轴晶区宽，热影响产生的粗晶区窄；过大的调制频率时，焊缝中心等轴晶区消失，形成大量粗晶区，但晶粒内部形成大量变形晶粒。当中心光束功率调制振幅和频率分别为500 W和200 Hz时，接头抗拉强度高达233.41 MPa，伸长率为9.52%，分别约为母材的82.3%和76%，断口以韧性断裂为主，局部存在解理特征。

关键词： CMOS integrated circuits  

摘要： Single Event Latch-up (SEL) is one of the prime concerns for CMOS ICs used in space systems. Galactic Cosmic Rays or Solar Energetic Particles (SEP) may trigger the parasitic latch up circuit in CMOS ICs and cause increase in current beyond the safe limits thereby presenting a threat of permanent failure of the IC. Mitigation of the SEL is always a challenging task. The conventional mitigation approaches inherently introduce some response time which presents an uncertainty because during this response time the current may exceed the safe current limits. This paper presents a novel circuit based on MOSFETs which provides end-to-end complete solution of detecting SEL, limiting the current below the set threshold and executing power cycling to restore the normal functioning of the CMOS IC. The proposed circuit has been simulated in MULTISIM and the simulation results match very well with the expected behavior of (i) current limiting and (ii) the total time duration taken in power cycling to bring the SEL sensitive device back to its normal operational state. This circuit can be harnessed by spacecraft system designers to overcome the catastrophic threat of SEL posed by space radiation environment. © 2024, CC BY-NC-ND.

关键词： 油浸式变压器   本征正交分解   离散节点   非侵入式   降阶计算  

摘要： 为提高油浸式电力变压器绕组温度的计算效率，本文提出了一种融合离散节点温度与非侵入式本征正交分解(proper orthogonal decomposition，POD)的快速计算方法。首先，采用POD方法建立绕组温度计算的降阶模型，获得反映绕组温度场分布特征的降阶模态；然后，选取场域内若干离散节点，建立节点温度与绕组工况相关的响应面模型；最后，借助降阶计算模型构建离散节点温度与绕组全场域温度之间的数学关系，实现从绕组工况到离散节点温度，再到全场域温度的快速反演。利用所提方法对一110 kV油浸式变压器二维绕组传热模型进行分析，算例结果表明，温度场的最大平均绝对误差不超过0.49 K，最大平均相对误差不超过2.69%，热点温度最大误差不超过1.72 K；绕组温度分布计算时间仅为0.78 s，相较于全阶计算效率提升近千倍，充分说明了该算法的准确性与高效性，对变压器高精度数字孪生模型的建立具有重要意义，为实现数字孪生模型对物理实体的快速感知和主动预警提供了新思路。