地下指挥防护工程电力系统谐波污染及治理措施

电力电子装置在地下指挥防护工程电力系统中的大量运用，使电压、电流波形畸变越来越严重。本文介绍了地下指挥防护工程电力系统中主要的谐波源及其特点，分析了谐波源设备对电能质量的不良影响，并针对谐波畸变的危害提出一些治理谐波的措施，确保地下指挥防护工程电力系统的正常运行。     

谐波传动的工程应用研究

根据谐波减速器的工作原理和特点,提出了谐波传动设计、测试的基本方法,并且介绍了谐波传动在国防科技中的应用现状和进一步的发展方向。     

一种永磁同步电机谐波抑制的工程化方法

提出了一种抑制永磁同步电机电流谐波的工程化方法。对相电流谐波进行坐标变换和低通滤波,提取出其中5次、7次谐波的直流分量,求解高次谐波稳态电压方程,再通过坐标反变换计算出电压谐波补偿量,最后注入PARK逆变换输出电压中作为SVPWM计算单元输入,可以抑制相电流中的5次、7次谐波。试验结果证明所提工程化方法是可行和有效的。     

新型高效低谐波绕组设计

介绍一种新型高效低谐波绕组,初步分析了该绕组磁势谐波的特点。采用有限元方法进行电磁场分析,表明新型高效低谐波绕组电机可以有效降低电机谐波,改善电机磁场分布。通过样机制造和电机试验,证实了新型高效低谐波绕组电机杂散损耗大幅度减小,电机温升显著降低。     

武汉天河机场新航站楼低压配电系统谐波处理设计与探讨

航站楼作为现代机场的核心建筑对供电质量的要求较一般办公建筑要高得多，不仅因为其内部有大量的电子办公设备，而且有重要的信息系统，如离港、航班显示设备等。如果因供电质量导致设备故障甚至供电中断，将会带来不可估量的损失。评价供电质量的其中一个重要指标是谐波含量，电力系统谐波带来的危害是多方面的。由于航站楼内低压供电负荷有大量的谐波源，如何滤除谐波是设计过程中的一个重要课题。     

助航灯光变电站谐波及治理

助航灯光调光器采用可控硅斩波调压得到恒定输出电流的工作方式为助航灯光变电站带来了严重的谐波污染，谐波超标反过来对助航灯光系统的正常工作存在威胁。笔者在本文中阐述了助航灯光变电站谐波产生的原理及谐波的特点，并对谐波治理提出了相应的对策。     

基于SHEPWM与谐波补偿技术的混合逆变策略

文章介绍了谐波补偿器的结构特点及工作原理,研究论证了SHEPWM技术应用于三相逆变系统消除指定谐波的有效性。将SHEPWM与谐波补偿技术结合应用于逆变系统展开研究,充分拓展了谐波补偿器的应用价值,利用了SHEPWM技术可应用于大功率场合的优点。分析了混合逆变系统的工作原理,介绍了其电路结构,推导并建立了逆变系统数学模型,仿真验证了混合逆变策略的可行性,特别是在抑制特定低次谐波方面效果显著。     

用多整流器供电抑制电流谐波

本文提出用多整流器向直流电动机供电抑制电网电谐波的方法,分析了利用Ｐｓｐｉｃｅ仿真程序研究流器供电的特性,并给出了仿真实验结果。     

基于级联型SOGI的永磁同步电机谐波电流抑制方法研究

伺服驱动器由于具有很强的非线性,导致永磁同步电机(PMSM)的定子电流中含有大量的高次谐波并且引发较大的转矩脉动。针对这一问题,提出基于级联型二阶广义积分器(SOGI)的谐波抑制方法,将级联型SOGI与电流环d、q轴的PI控制器并联,利用级联型SOGI提取d、q轴电流中的6次谐波分量,并将其注入到PI控制器的输出电压中,从而抵消参考电压中的谐波。仿真结果表明:采用基于级联型SOGI的电压补偿法进行谐波抑制,电流波形的畸变得到了明显改善,证明了所提算法的有效性。     

非线性谐波法在叶轮机械非定常计算中的应用

非线性谐波法(NLH)进行叶轮机械非定常计算,具有占用资源少、计算时间短等优点,本文探讨了该方法在叶轮机械三维瞬态非定常流场计算中的应用。采用非线性谐波法和传统双时间步法对跨风速风扇和液力涡轮分别进行非定常计算分析。分析表明,在相同计算机硬件条件下,两种方法达到相同的计算精度,非线性谐波法可节省40%的计算时间。探讨了关键参数谐波阶次对计算精度的影响,结果表明,对于高雷诺数进口条件下的跨风速风扇采用三阶谐波逼近即可达到与传统双时间步法相当的计算精度;对于低雷诺数进口条件下的不可压缩液力涡轮,采用二阶谐波逼近即可达到与双时间步法相当的计算精度。     

基于Mallat算法的飞机电网谐波检测系统

随着电力电子技术的广泛应用,谐波对飞机电网的污染越来越严重,检测、分析和抑制谐波已经成为重要的课题。小波变换具有时-频局部化特性,在电力系统的分析中具有广阔的应用前景。为实现对飞机电网谐波的快速检测、分析,将小波变换方法应用于飞机电气系统谐波检测中,提出了基于Mallat快速算法的谐波检测系统设计方案。实验结果表明,系统采用小波补偿的改进FFT算法进行谐波分析,可以将信号中不同频率的谐波快速有效地提取出来,并进行有针对性的分析,提高了谐波检测效率。     

Aircraft Power System Harmonics Involving Single-Phase PFC Converters

AC-DC converters with active power factor correction (PFC) are replacing uncontrolled diode rectification circuits on commercial jet airplanes in order to meet harmonic distortion limits imposed by new airborne electrical system power quality standards. The high line frequency of airborne AC power systems presents a major challenge for the design of PFC converters capable of meeting these standards. This paper investigates a new source of harmonic current distortion and the resulting system power quality problems related to dynamic interactions between PFC converters and the AC source. Experimental results are first presented to demonstrate the existence of such interactions and their effects on system power quality. Analytical and numerical simulation results are then presented to explain why such dynamic interactions can lead to significantly increased harmonic current distortion in steady state operation. Elimination of undesirable system interactions through proper damping of the PFC converter input filter is also presented and its effectiveness experimentally validated.     

应用于航空变频电源系统的新型串沥混合有源滤波器

 目前变频交流(AC)电源系统开始逐渐应用到新型多电飞机(MEA)中,传统有源滤波器无法满足宽输入频率变化要求,为此需要设计一种适合于宽变频航空电源系统的有源滤波器。本文研究了一种应用于航空变频电源系统的新型串联混合有源滤波器(SHAPF),该有源滤波器直接根据基波电流进行补偿,针对各种频率输入均能起到较好的抑制谐波作用。讨论了这种新型SHAPF的变频谐波抑制原理,给出了该滤波器的控制系统详细设计过程,包括基于双数字信号处理器（DSP）的控制平台设计和逐点动态检测基波电流的算法设计,最后进行了样机实验,对比了加入滤波器前后系统输入电流实验波形和谐波分析,加入滤波器后系统输入电流总谐波失真度（THD）由174.00%变化至4.80%,滤波效果良好;在360 Hz,400 Hz和720 Hz不同输入频率进行了滤波实验,验证系统在宽变频输入条件下均具有良好控制性能,满足航空变频输入时输入功率因数校正要求。     

STATCOM装置主电路的设计

电力系统中要求电压稳定度和无功功率满足一定的技术指标，利用带独立直流电源的级联式多电平逆变器和多电平逆变器最优化谐波台阶式调制技术(OHSW)设计的STATCOM装置，可以使电力系统中的电压得到稳定以及无功功率和谐波得到有效补偿。本文主要介绍了STATCOM装置主电路的设计，主电路是STATCOM装置与系统进行交换有功功率与无功功率的环节。该装置具有输出谐波含量低、损耗小、性能可靠等优点。     

供电系统的干扰模式及抑制措施

供电系统的电磁干扰主要由发电机噪声、整流谐波、开关频率和它的谐波,以及在开关转换中高速电流和电压的瞬变所引起,这些干扰可通过传导和辐射的方式直接影响交流电网和用电设备。所以,本文所要讨论的主要问题就是电磁干扰的解决方法。     

Parallel operation of shunt active power filters with capacitylimitation control

This paper presents a capacity-limitation technique to enlarge the power capacity that can be handled by the shunt active power filters (APFs). The capacity limited includes the reactive power as well as the amplitude of the distortion current supplied by the APFs. Under capacity-limitation control m+1 APFs supply the load reactive power with m APFs supplying their rated power and one APF supplying a fraction of its rated value. Similarly, n+1 APFs supply the load current harmonic with n APFs supplying the distortion current limited in amplitude and one APF supplying a fraction of its limited amplitude. Advantages of the proposed approach include high flexibility for extending system capacity, high reliability due to no control interconnection, reducing power capacity demand of APF, high modularity due to identical APFs, stable reactive power and harmonic current sharing and its performance is insensitive to parameters mismatch of APFs, cost-effective due to modularization, and so on. Three single-phase 1 KVA APFs are designed and implemented. The effectiveness is demonstrated by some experimental results     

Harmonic Radar Systems for Near-Ground In-Foliage Nonlinear Scatterers

The radar transmission equation for a harmonic radar operating over a planar, finite dielectric Earth through foliage is derived for an interesting class of nonlinear scatterers. The received power can typically depend on range to the (-14) power for small objects near the ground. The maximum detection range of a ground-based system is related to all major system parameters: it is most sensitive to polarization, transmit antenna height, and transmit wavelength; moderately sensitive to transmit power and transmit antenna area; and least sensitive to receive antenna area, harmonic scattering cross section, and mode of data processing. For example, there is seen to be a best apportionment of total available aperture area into disjoint transmit and receive apertures which can be well approximated by the equal gain condition. Also, there is seen to be a critical path distance through foliage; at distances less than this, small wavelengths are desirable and, conversely, the upper transmit frequency limit may be set by nonlinear scatterer response. Airborne synthetic aperture radar systems are discussed and quantification of harmonic noise and effects of scatterer fluctuation are made. A useful phenomenological model of a nonlinear scatterer is given that is consistent with some observations and predicts a frequency dependence. Nonlinear scatterer effects on range resolution are discussed.     

功率MOSFET逆变器在VSCF电源中的应用

 以用于交直交飞机VSCF电源系统的SPWM逆变器作为研究对象。利用数字计算机对自然采样SPWM过程进行了数值分析,得到SPWM逆变器输出电压频谱与脉宽调制参数(M、N)之间的关系。同时,数值分析考虑了GTR存贮时间t_s和导通延迟时间t_0对SRWM频谱的影响。选择新型功率开关器件—功率MOSFET构成小容量VSCF电源的逆变器。并给出两种高效、可靠的功率MQSFET栅极驱动电路及逆变器的试验特性,     

独立桨距控制对直升机飞行性能的影响

为研究旋翼独立桨距控制对直升机飞行性能的影响,在已验证的直升机性能分析模型基础上,以UH-60A直升机为样例,通过输入不同阶次、幅值和相位角的独立桨距,分析直升机的需用功率和升阻比变化,在此基础上给出了旋翼桨盘内迎角和阻力系数的分布,探讨了独立桨距控制提升直升机性能的机理。分析结果表明：高速时,2阶和3阶的独立桨距控制可降低旋翼需用功率、提高直升机的升阻比,但提升效果有限,直升机起飞重量较大时,效果更明显;2阶耦合3阶的独立桨距控制对旋翼性能的提升效果比单独的2阶或3阶桨距输入更好,样例直升机的需用功率最多降低了4.5%,4阶的独立桨距输入则不利于提升旋翼性能;输入独立桨距后,旋翼桨盘迎角分布改善,后行侧迎角减小,有利于推迟失速,桨盘的后行侧的阻力系数减小,可有效降低旋翼的需用功率,提升直升机飞行性能。     

直升机桨距主动控制对旋翼性能的影响

为摸索直升机桨距主动控制对旋翼性能的影响规律并揭示其机理,首先建立能够考虑2阶谐波桨距控制影响的旋翼气动力模型,进一步建立相应的直升机飞行动力学模型,将旋翼需用功率作为性能评估的依据,在全机配平状态下开展2阶谐波桨距控制对旋翼性能的影响研究.对于样例直升机,前进比为0.2时,施加任何2阶谐波桨距控制均使旋翼需用功率增加;前进比为0.35时,施加幅值为1.5°、初相位为90°的2阶谐波桨距控制使旋翼需用功率降低约5%.通过分析样例直升机桨盘平面迎角分布和阻力系数分布,总结出利用2阶谐波桨距控制提升旋翼性能的物理本质:当直升机处于高速、大载荷飞行状态时,施加适当的2阶谐波桨距控制可以改善桨盘平面迎角分布,推迟后行边桨叶失速,从而降低旋翼需用功率,有效提升旋翼性能.