一、直流长期带电电磁线圈研制（论文文献综述）
仝玮[1]（2021）在《大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究》文中认为大型超导装置失超保护系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施CRAFT（Comprehensive Research Facility for Fusion Technology）项目的核心研究内容之一。本文根据CRAFT超导磁体测试平台对失超保护系统提出的100 kA/10 kV双向直流分断及10 GJ能量耗散要求,进行了系统超大容量换流方案的研究与设计。基于超大电流失超保护回路换流稳定性、分断可靠性等要求提出了真空开关百千安级直流开断换流回路多目标优化方法,并成功研制了可应用于聚变领域极端脉冲工况下的固态开关及脉冲电抗器。本文首先深入研究了国内外各超导装置失超保护系统及直流电网中直流开关换流设计方案。针对失超保护系统的大电流双向开断要求,提出采用新型H桥结构的换流回路拓扑的设计方案,提升系统性能的同时有效降低了其研制难度。基于系统中各作用单元的动作时序分析,详细剖析新型拓扑结构下的回路换流暂态过程,为后文研究内容提供了理论研究支撑。然后基于系统换流过程暂态分析及真空电弧燃弧及弧后介质恢复过程研究,针对百千安级直流开断工况,首次分析研究了换流回路参数对系统主回路真空开关分断后介质恢复过程的影响。充分考虑真空开关弧后介质恢复能力以及分断速度和设备研制成本,提出了换流回路多目标参数优化方法。在保障主回路成功开断的基础上,提高了开断速度与回路研制的性价比。接着针对系统换流回路130 kA脉冲工况,研制了换流回路触发单元-晶闸管开关。通过对多型号器件温升的Cauer热路模型模拟,对回路器件进行了初步选型及串联结构设计。基于脉冲工况下晶闸管关断过电压分析,创新性提出了脉冲工况下缓冲电路参数优化方法,可安全有效提升其恢复电压抑制能力。通过实验对比不同类型晶闸管器件关断性能,为未来不同应用工况下固态开关器件选型提供借鉴。此外,针对换流回路中高频脉冲电流下的强电磁应力,分析了脉冲电抗器线圈结构及电感电阻频率特性,研制了新型高寿命干式空心脉冲电抗器。基于放电过程中电抗器强磁场分析,对电抗器进行了邻近空间磁场、线圈电磁载荷及电磁-结构耦合仿真,创新性优化了线圈端部设计,将线圈端部所受等效应力降低至优化前的47%,有效的提高了电抗器性能。针对其高寿命要求,对超高脉冲工况下电抗器进行了疲劳分析,仿真结果符合寿命要求。最后对研制的换流回路进行了功能实验及与真空开关配合100 kA分断实验。验证了所应用的新型拓扑结构,提出的参数优化方法的有效性及研制的固态开关和脉冲电抗器涉及的可靠性,表明研制的换流回路能够完全满足CRAFT失超保护系统的运行要求。本文的研究可为聚变装置中超导磁体提供安全可靠的失超保护,保障磁体在在极端工况下安全运行,并为未来聚变堆的发展提供了有力的辅助支撑。
孟天航[2]（2020）在《霍尔推力器-空心阴极间耦合区物理过程研究》文中研究指明霍尔推力器是一种等离子体推进装置,广泛应用于卫星位保和深空探测。耦合区是连接推力器加速腔和空心阴极之间的物理分区,负责向加速腔和离子束流注入电子,对推力器效率、点火可靠性、放电模式和关键零部件寿命有较大影响。然而,由于一些观念误区,关于耦合区的研究很少,目前物理过程不清楚,制约着进一步的理论与应用研究。另一方面,耦合区自身具备一定特殊性,与加速腔或空心阴极的有区别,也需要重新理顺工作原理、物理效应和主要矛盾。鉴于此,本文将耦合区按照空间划分为不同子分区,并研究了子分区的主要物理过程:阴极电子引出过程、电子在外磁场中与离子束流的中和过程以及离子束流的发散过程。电子引出过程中,本文发现阴极出口的大幅值放电振荡,源于一种独特的不稳定机制。该振荡的触发条件是引出电子束在触持极上有损失,在电源反馈下形成了电离振荡（“劫流激振”）;又由于阴极出口固有的类似正鞘的参数分布,这些电离振荡很容易发展成不稳定性（双元电离不稳定性）。这种不稳定机制会使引出压降升高、功率波动增大、离子腐蚀加快。利用平行磁场使电子束直径小于触持极孔径可以避免触发劫流激振,从而改进后续一系列放电特性（出口电流振幅减小～50%,引出压降减小～30%）。这就为阴极在推力器磁场中如何选择安装位置提供了参考。电子与离子束流中和过程中,本文发现耦合压降的成因是离子束流和阴极原初电子之间的电荷分离。阴极出口的磁感线捕获的高密度原初电子（“虚阴极”）是重要的等离子体结构,其位置决定了电子流动路径,以及横越磁感线传导的距离。结合磁偶极子场分布,本文以广义欧姆定律形式推导了虚阴极电子到达离子束流所需要的压降（输运压降）,分析了输运压降的优化策略,并给出了根据输运压值确定阴极位置的方法,实验中实现了输运压降减小～40%。引出压降与输运压降之和即为耦合压降,而耦合压降会明显影响推力器电压利用率,这就解释了推力器效率受阴极位置和角度影响的原因。离子束流发散过程中,本文发现耦合区内存在偏转电场,使喷出的离子束流发散,因此羽流发散本质上是“场致发散”占主导,而以往所关注的热扩散的贡献要小一个数量级。通过调整阴极位置、减小耦合压降,实验中在0.55m的长度上实现了羽流发散半角减小～36%至18.6°。场致发散还会在某种微观过程（例如离子飞行时间不稳定性）的辅助作用下产生朝向推力器侧翼的反常高能量离子射流,将阴极触持极的腐蚀速率加速至2.5～6.7倍。因此,阴极安装位置会影响推力器寿命,阴极单独寿命考核也需要考虑耦合加速腐蚀的影响,本文给出了单独考核时长的计算方法。由于推力器效率和阴极寿命在某些情况下不能兼顾,本文还提出了一种基于带有外部电子发射的阴极设计（“再生补偿”）。其出发点主要是通过抑制劫流激振,解除阴极与磁场的依赖关系,从而使阴极有更多位置选择。结果显示,再生补偿阴极的电离型振荡振幅降低55%,离子能量降低40%～50%,同时阴极的自持下界也从1.3A拓宽了一个数量级至0.2A,可以在不增加阴极流量、不施加触持极电流的情况下直接与小功率霍尔推力器耦合。但是这种阴极的引出压降却并未如预期那样降低,原因在于羽流中出现了电势非连续分布的“台阶区”。台阶区的统计特征显示其与双流不稳定性关系密切,很难避免,因此再生补偿的适用性应辩证评估。虽然本文研究的是物理过程,但捕捉到的关键物理效应还是衍生出了一系列涉及关键尺寸和试验设计的准则。此外,本文所提出的物理模型本身可扩展性良好,可以作为进一步研究多尺度效应、放电一致性等问题的参考。
张绍哲[3]（2020）在《蓄电池供电的高稳定度平顶脉冲磁场关键技术研究》文中研究表明平顶脉冲磁场（Flat-top Pulsed Magnetic Field,FTPMF）综合了稳态磁场稳定度高和脉冲磁场强度高的优势,是脉冲磁场技术的重要发展方向。随着比热测量和核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）等科学实验系统的进一步发展,科学家们提出了磁场稳定度优于100 ppm、无纹波,同时平顶持续时间100 ms以上的磁场环境要求。目前,虽然各国采用不同技术手段实现了多种性能参数的FTPMF,但是它们在纹波、稳定度或平顶持续时间上存在不同程度的缺陷,不能完全满足科学实验的要求。为此,围绕高稳定度、无纹波、长平顶脉冲磁场的实现以及FTPMF的科学应用,本文主要开展以下三个方面的研究工作:（1）研究脉冲大电流平顶纹波的抑制技术和实时反馈控制策略,以实现高稳定度FTPMF的调控;（2）研究直流电流比较仪（Direct-Current Current Transformer,DCCT）虚假平衡的发生机制和改进措施,拓展动态测量范围,为实现FTPMF的纹波检测与分析提供技术支撑;（3）实现蓄电池供电的高稳定度FTPMF系统,研究FTPMF下比热测量技术,搭建国内首个FTPMF下的比热测量平台。在FTPMF高精度调控方面,本文以蓄电池型脉冲强磁场放电系统为研究对象,针对现有蓄电池型FTPMF普遍存在开关纹波导致平顶磁场稳定度难以进一步提高的问题,提出了一种基于绝缘栅双极性晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）有源区的线性调节旁路新方案,以实现蓄电池型FTPMF的高稳定度调控。由于IGBT工作于有源区属于非常规使用,无相关应用数据参考。为此,本文采用IGBT小信号模型,研究了IGBT有源区电流控制稳定性,得出了所使用IGBT模块的稳定条件为门极电阻大于1Ω;详细分析了米勒效应发生的原因及影响,通过实验得出了避免米勒效应发生的阈值条件;分析了IGBT模块有源区工作时的并联均流特性,设计了用于IGBT有源区的线性驱动电路,并对驱动电路和IGBT整体进行了阶跃响应测试,结果表明其性能良好。随后,以IGBT有源区的工作条件为准则,得出了线性旁路中器件参数选取的计算公式,为FTPMF系统的构建打下基础。根据科学实验的需求提出了40 T/100 ms高稳定度FTPMF的建设目标。受到IGBT功率限制,磁场升高时线性旁路中IGBT数量急剧增加。为此,本文提出了电流注入降压法提升IGBT利用效率的方案,以减少线性旁路中IGBT的并联数量。设计了四相交错Buck电路作为电流注入用电源,将其输出纹波控制在1 V以内以抑制注入电源纹波对IGBT有源区特性的影响。在此基础之上,设计了40 T蓄电池型FTPMF系统,并进行了仿真验证。研究表明,采用该方案在实现40 T/100 ms的FTPMF时,可将IGBT总数目从35个减少到8个,大幅降低成本和实现难度,为40 T高性能FTPMF的实现奠定了基础。在FTPMF的纹波检测方面,电流作为FTPMF闭环控制系统的直接调控物理量,其测量精度是实现高稳定度FTPMF的关键因素之一。为了实现FTPMF的高精度检测与分析,进一步提高其稳定度,本文提出采用DCCT对平顶脉冲电流进行高精度测量的技术方案。而平顶脉冲大电流具有宽量程、高动态范围的特点,如何防止DCCT在电流快速上升阶段发生虚假平衡导致无法测量成为其应用瓶颈。为此,本文采用简化的三折线磁化模型,在理论上得出激励磁势峰值和磁芯饱和磁势是磁调制器静态线性范围的决定因素,通过基于JA磁滞模型的磁调制器仿真研究,总结出磁调制器静态线性范围估算公式,得到DCCT正常运行的不平衡电流上限值;同时,针对被测电流大范围动态变化时不平衡电流过大导致的虚假平衡问题,本文提出了前馈去饱和DCCT技术方案,并从理论上分析了该方案在稳态性能和动态性能上的优越性。在此基础上,设计了30 k A量程原理样机,通过实验验证了所提方案可防止动态过程虚假平衡的发生,并可以实现带电合闸引起的虚假平衡的自恢复,最后在国家计量站对样机进行了校准,检测结果表明样机变比精度在10%量程以上优于10 ppm。由此证明了所提方案的优越性及可行性。基于上述FTPMF高精度调控方法和纹波检测技术,本文开展了FTPMF系统的设计与实现。基于FTPMF系统小信号传递函数模型,分析了磁体电阻变化时控制系统的鲁棒性,确定控制参数选取的理论依据,证明所选取的PI控制参数可以兼容磁体电阻变化,保证FTPMF的控制精度;针对FTPMF大惯性的特点,选择了间歇式采样PI控制方法。在此基础之上,研制了23 T高稳定度、无纹波FTPMF调控系统,并进行了详细的性能测试,实现了最高参数为23.37 T/100 ms/64 ppm的FTPMF,其稳定度指标优于现存FTPMF且平顶持续时间可达百毫秒级,且其磁场调节分辨率达7×10-4 T,可实现磁场强度的精密调节。随后,初步开展了FTPMF下的比热测量技术研究。介绍了比热测量系统构成和热脉冲比热测量原理,详细分析了量热计和样品杆的设计;研制了数据采集系统,搭建了国内首个FTPMF下的比热测量平台;利用Ba3Mn1.9Cr0.1O8材料初步开展了FTPMF下的比热测试实验,证明了所搭建测量平台的可行性。最后,本文对所述工作进行了总结和未来进一步研究的展望。
龚玉锋[4]（2020）在《新型推进技术研究与无人机控制技术》文中提出对航空航天领域的新型推进技术进行了分析,总结现有航空航天技术的最新发展,对前沿的推进技术和装置进行理论计算和建模,对未来重点且有前景的方向的推进技术做了研究,使用电磁推进技术飘升机验证一些推进技术,搭建测试环境实际观察与分析给出实验现象的解释和理论说明。无人机控制技术是推进技术的重要应用领域,使用无人机控制技术也可对各种新型推进技术的飞行器进行控制,本文研究了较为成熟的多旋翼控制方式,无人飞行器飞控系统具有相当的复杂性,从头开发速度太慢也不实用,直接基于现有的开源飞行器自驾仪进行二次开发应用于工程则是一种很好的方法,本文利用现有的开源飞控作为无人机的底层控制,在理论上研究其主要算法原理后,在开源飞控上的基础上设计了一种高级飞控系统运行上层程序和算法,也可以修改开源飞控源代码使之更适应工程,本文主要完成了以下的研究和设计。（1）新型航空推进技术研究与实验:介绍现有航空推进技术,以及研究新型航空推进技术原理,分析了反物质光子推进与电磁推进等理论。对先进的前沿推进技术与装置进行总结与分析,对具有电磁推进前景的海姆理论推进原理和装置进行分析。列出了高压离子推进方式的原理,搭建了实际的测试环境,制作高压离子飘升机,给出搭建测试环境与起飞的成功方法,对高压电磁推进的一些科学方面的假设进行实验定性分析,对于在绝缘油中的高压方案也进行了实验,产生了推进效果,并分析异常现象。（2）无人机基本原理研究:研究了无人机的基本原理、动力学模型、传感器姿态表示与校准、姿态解算、飞控自动控制原理架构,将这些原理建立公式和模型框图和仿真验证。对无人机的控制建模进行分析,采用分层的无人机控制架构,可以应用于飘升机和无人机的控制,不同飞行器差别主要在于混控器环节,而姿态解算等算法是可以通用的。（3）设计控制开源飞控的高级飞控系统:高级飞控是一套完整的软硬件体系,设计了一套稳定的硬件系统以及多种通信接口,补充了开源飞控的功能赋予无人机更丰富的控制方式,移植了无人机MAVLink通信协议,此协议非常适合于无人机,将MAVLink协议移植到最新的STM32H743芯片,ST公司的Cortex-H7芯片是其目前性能最强的MCU,本文基于该嵌入式设计软硬件并测试成功。（4）设计高级飞控系统控制软件开发:设计了基于APM开源飞控的控制方法和流程,在高级飞控系统上设计了一键起飞、模式切换、解锁加锁、遥控量控制、航点上传等功能,设计了可视化C#地面站进行调试,设计了地面站控制无人机的指令与高级飞控系统兼容,并设计SQL数据库存储无人机组网数据方案,在飞控应用上有稳定与高效的效果。
许平[5]（2020）在《CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究》文中提出随着核技术的广泛应用,核辐射探测器所面临的应用环境也变得越来越苛刻。辐射防护及辐射环境的安全可控也变得越来越重要。传统的半导体材料如硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等制成的半导体核辐射探测器,已经难以满足核裂变、核聚变、加速器、外太空等高温、高辐射环境下安全服役的要求,必须寻找新的材料制作新一代核辐射探测器。金刚石具有优异的光、电、热、机械及抗辐照性能,己成为制作新一代辐射探测器的首选材料。探测器级金刚石膜的制备、金刚石探测器的研制、各种辐射环境中金刚石膜探测器的应用,已经成为国内外辐射探测技术领域比较热门的课题。由于辐射探测技术往往与国防建设等有着直接密切的关系,目前人工合成高品质的金刚石及金刚石探测器核心技术,主要掌握在奥地利、美国的少数几家公司手中,我国使用的一些高品质金刚石探测器依赖于进口。研制用于强辐射环境下的高品质金刚石探测器,掌握自主知识产权,有利于实现核心部件的国产化。本文简要阐述了核辐射的概念、四种常见核辐射的探测原理、三类辐射探测器及探测器主要的性能指标、金刚石探测器的三个优势特点。重点介绍了国内外金刚石探测器相关的研究进展,通过分析金刚石探测器对带电粒子、中子探测的工作原理、金刚石探测器的性能指标、制作方法等,归纳总结出了金刚石探测器的制备所面临的难点和解决办法。最为突出的困难是:人造金刚石膜是有缺陷的晶体材料,材料品质难以达到探测器理想性能的要求。解决办法一是优化制备工艺过程参数提高金刚石膜的纯度并减少晶界缺陷,满足探测器的要求。二是设计制备多样化的金刚石探测器电极结构,满足不同环境安全服役的需求。本文采用优化了的电子辅助化学气相沉积装置（Electron Assisted Chemical Vapor Deposition,EACVD）制备了探测器级金刚石膜。依据各种服役环境的需求,研制了X射线、中子、磁脉冲等三种金刚石膜探测器。并分别在Z箍缩X射线、核聚变中子辐射、大脉冲电流强磁场辐射环境下,进行了一系列探测、实验评价。本文采用蒸发率明显低于钨、热电子发射率要比钨高近1个数量级的钽热丝替代原EACVD装置中的钨热丝,并将钽热丝阵列丝间距优化减至4mm、热丝均匀等离子体面积优化增至60mm×60mm;将原EACVD装置中的沉积台冷却水道优化为环状细流道,以提高金刚石膜沉积台温度均匀性;将原EACVD装置中的直流放电模式优化为脉冲放电模式,抑制电弧放电以减少热丝溅射形成的膜杂质,并制备出了晶粒尺度达百微米级的高纯度金刚石膜。针对Z箍缩装置X射线探测的特点,本文将叉指宽度为25μm、相邻叉指间距为25μm的叉指电极,印在60mm×60mm×500μm的晶粒尺度百微米级高纯金刚石膜上,制成X射线探测器,并在Z箍缩强X射线装置上进行了实验测量,验证了该金刚石探测器具有良好的鲁棒性,可应用于高能量脉冲X射线探测。本文采用4.5mm×4.5mm×500μm的单晶金刚石膜和由一个平板金电极与一个轨道形金电极形成的三明治结构,研制出了用于氘氚聚变中子探测的金刚石中子探测器。电场分布数值模拟结果表明该结构电极附近电场明显增强,单位面积的电极收集的电流强度也增强了2倍;在30kV/cm的电场下,实测的探测器暗电流小于0.1nA;该探测器测量的D-T聚变中子源通量约为7.5×105/（s.cm2）,并测到了中子能谱12C（n,α）9Be反应的中心为8.28MeV的特征峰,其能量分辨率优于1.69%;同时还检测到了一个中心能量为6.52MeV的12C（n,n’）3α反应特征峰,其能量分辨率大于7.67%。本文采用优化后的EACVD装置制备了厚度为20μm的多晶金刚石膜作为基体和绝缘材料;利用金刚石膜正反表面上刻印内径、宽度和厚度分别为0.8 mm、50μm和1μm的金环组成两个对称的差分回路研制出了差分磁探针。脉冲磁场的实际测量结果表明,该差分磁探针信号匹配符号反转、显示了良好的共模抑制比、具有ns级时间分辨率和mm级空间分辨率。
张申毅[6]（2020）在《基于磁感应的带电作业安全监测系统的设计》文中指出架空线路在电能传输与分配领域扮演着大动脉和毛细血管的角色。架空线路长期暴露于恶劣的自然环境当中,极易出现如导线断股、螺栓松动、防震锤位移、绝缘子污秽附着等安全隐患。随着国民经济对供电可靠性的要求越来越高,针对架空线路的人工带电作业也成为了电力系统运维中的研究热点。然而人工带电作业面临强度大、空间小、环境恶劣和安全风险高等缺点,针对带电作业安全监测系统的研究也较少。针对上述问题,本文设计的基于磁感应的带电作业安全监测系统可以很好地降低甚至避免人工作业时的安全风险。首先,根据架空线路周围电场与磁场的特点提出了监测系统的作业原理,并对架空线路周围的电场和磁场进行理论分析,同时通过电磁场仿真软件ANSYS Maxwell研究了不同参数下架空线路周围的电场及磁场分布规律。然后,对常用磁场传感器进行介绍并选择了多匝线圈作为磁场传感器的设计方案,通过对磁场传感器的等效电路模型、线圈尺寸、磁芯材料、匝数和电感的研究与分析完成一维磁场传感器的设计和制作,并采用电磁场仿真软件ANSYS Maxwell验证其可行性.将一维磁场传感器的结论推广至三维空间进而完成三维磁场传感器的制作。其次,根据磁场传感器原始信号特点设计信号调理模块,通过仿真软件Multisim对进行仿真从而验证其功能。再次,提出了可穿戴式的监测系统总体结构方案,通过布置在人体各处的传感器从而提高安全距离的检测精度,完成了以STM32F103RTC6为核心的下位机硬件及软件设计并通过Visual Studio2017完成上位机部分的程序及交互界面设计。最后,研制了基于磁感应的带电作业安全监测系统样机,通过模拟实验测试了监测系统的磁场检测、信号调理等功能,并在湖南省带电作业中心进行了工频耐压实验以验证改系统的抗干扰性能。实验结果表明,该监测系统具有较高精度,能够适应110kV及以下的电磁场环境,实现了架空线路带电作业的安全监测功能。
李志广[7]（2020）在《高压大功率静电除尘中频电源研究》文中认为大气污染防治是中国环境保护的重要目标,大气污染物的主要来源之一是电力、水泥等行业生产过程中大量的有害排放物,因此需采用有效的工业除尘技术来控制大气污染物的排放。在诸多工业除尘技术中,静电除尘技术得到了广泛的应用,特别是在燃煤发电厂领域中占据了较高的市场份额。高压电源方案是静电除尘器的关键部分,由于传统的工频电源存在除尘效率低,能耗大等缺点,不能满足当前环保治理的要求,进一步提高静电除尘器的除尘效率,降低能耗,优化控制方案成为静电除尘技术的研究热点。论文以高效节能的高压大功率静电除尘中频电源为研究目标,针对大功率逆变器技术、高压大功率中频变压器设计和静电除尘控制器系统等展开研究工作。1.静电除尘电源在水泥行业运行中极易发生电压闪络,负载波动剧烈,PWM硬开关模式电路更适合负载变化剧烈的工况环境。论文对静电除尘电源中常用的PWM硬开关电路和谐振电路进行了理论分析,指出PWM硬开关电路构成的静电除尘中频电源具有控制原理简单、动态性能优良和在轻载、重载工况下除尘效率高的优点,克服了高频电源控制复杂和轻载时特性差的缺陷。结合静电除尘本体等效负载,论文采用PSIM仿真软件对PWM硬开关电路工作模式进行了仿真和分析,验证了上述结论的正确性。同时论文研究了一种能量回馈式变流器的控制算法。2.中高频变压器绕组损耗计算是变压器理论研究的难点之一,静电除尘中频电源中的高压大功率中频变压器工作在中频非正弦激励条件下,变压器绕组的高频效应尤为突出。因此论文采用Dowell交流绕组电阻计算原理,建立了基于集肤效应和邻近效应的交流绕组谐波模型,同时结合大功率中频变压器定制磁芯的特点,提出了不依赖于变压器绕组层数m的变压器绕组设计方法,该方法可拓展到其他高谐波情况下大功率电力电子变压器的绕组设计中。基于论文建立的交流绕组谐波模型和绕组设计方法,给出了在中频变压器绕组损耗最优时,绕组采用铜箔、矩形导线、圆导线的具体实现方法。论文通过算例和试制小功率中频变压器样机验证了交流绕组谐波模型和绕组设计方法的正确性。3.根据前文提出的中频变压器交流绕组谐波模型和绕组设计方法,论文应用变压器面积乘积法（AP法）进行了非晶磁芯中频变压器的初步设计,最后以中频变压器绕组损耗、成本、温升等参数作为约束条件进行了优化设计,研制了容量为96k VA的非晶磁芯高压大功率中频变压器,同时计算了样机的分布参数、变压器损耗等并进行了分析。在试制样机的基础上对样机进行了长时间带载实验,实验结果验证了论文设计方法的正确性。同时论文研究了一种可用于大型变压器故障在线监测的新型传感器。4.静电除尘中频变压器运行时会频繁发生电压闪络现象,存在变压器绕组变形和结构受损的可能性。论文中采用时域有限元场路耦合方法建立了高压大功率中频变压器模型,基于该模型分析了变压器在磁芯不饱和、正弦激励及磁芯饱和、非正弦激励条件下的电磁瞬态特性,包括启动、短路、工况等多种条件下变压器原、副边电压/电流特性和磁芯及绕组受力特性。仿真结果表明在计及磁芯饱和、非正弦激励条件下变压器原、副边电压/电流特性和磁芯及绕组受力特性比理想条件下的特性值都有一定程度降低,同时仿真结果验证了中频变压器在工作过程中出现的瞬态过压、过流对变压器的热设计和结构设计都有很大影响。论文根据仿真结果完成了中频变压器的结构优化工作。5.根据高压大功率静电除尘中频电源在水泥行业的运行工况特点,设计了应用于静电除尘中频电源的一种峰值电流控制方法并设计了静电除尘中频电源样机。样机实验证明峰值电流控制方法有效控制了静电除尘中频电源运行中出现的过流、保护重启现象,使除尘效率下降的问题得到了有效解决。同时论文采用PID控制算法实现了静电除尘中频电源负载控制策略。论文研究的高压大功率静电除尘中频电源在水泥行业得到了大量的工程应用,除尘效果优良,具有较高的社会经济效益。
张海超[8]（2019）在《直流接触器电弧特性的实验研究》文中研究说明随着新能源技术及电力机车的迅速发展,对直流接触器的开断性能提出了更高的要求。开断过程中产生的电弧是决定其可靠性和使用寿命的关键,为研究直流开断电弧的影响因素及其规律性,搭建了一套完整的实验平台,可实现触头的周期性自动开断,对电弧电压、电流的波形进行实时采集、显示及存储。利用搭建的实验系统,对AgNi（10）和AgSnO2（10）材料触头进行对称及非对称配对开断电弧实验,结果表明AgSnO2/AgNi（动触头/静触头）更有利于电路的开断。用AgSnO2材料触头对平面和凸面进行对称及非对称配对开断电弧实验,结果表明凸面/平面（动触头/静触头）利于拉长电弧,使电弧散热加快,燃弧时间相对较短。在不同电气参数下对AgSnO2材料触头进行开断电弧实验,结果表明电流不变时,燃弧时间随着电压的升高而增长;电压不变时,燃弧时间与电流不成单调关系。在不同磁场强度下进行了横向和纵向吹弧实验,燃弧时间会随着磁场强度的增大而缩短;横向磁场作用下电弧因运动对触头烧蚀产生沟壑,但燃弧时间较短、电弧能量较小,对触头的烧蚀程度较轻;相同磁场强度下,横向磁场更利于电弧的熄灭。该论文有图38幅,表7个,参考文献51篇。
冯相永[9]（2019）在《扫频电磁场除垢装置的研制》文中研究说明随着现代工业的迅速发展,工业生产中需要大量的水用于换热设备。然而换热设备的水垢沉积会给工业设备及工业生产带来严重的危害。水溶液在工业设备中受热使溶液中的钙镁离子加速形成难容解的垢盐,并附着在管道及容器壁上形成水垢。不仅降低热传导效率,还会腐蚀设备造成能源资源浪费。因此,研制一套安全高效节能的防垢除垢装置对工业生产具有重大意义。本文针对现有的电磁水处理器频率单一、频谱范围窄、不能对不同环境进行频率自动选择及处理效果差等缺点,设计了一种扫频电磁场除垢装置。利用单相全桥逆变电路将控制器产生的单极性PWM波转换成双极性脉冲信号,通过感性负载RL将双极性脉冲信号调制成正负对称的三角波。利用含有大量高次谐波的三角波,结合扫频方式产生的扫频电磁场对水垢进行处理,并且根据不同的水体环境自动选择输出最佳的扫频范围。首先,介绍扫频电磁场除垢机理,通过对三角波进行傅里叶级数展开分析以及Matlab建模仿真,分析三角波的频谱图,得出扫频三角波产生的扫频电磁场对除垢的影响效果。利用ANSYS磁场分析软件,分别从电磁转换装置的线圈匝数、管道材料及管道内径等参数对磁场强度的影响进行仿真分析,优选出本装置最合适的绕线匝数和管道。其次,设计三角波发生装置的硬件电路,利用MC9S12XS128单片机设计控制部分的频率自动选择系统,根据采样信号选择输出最佳扫频信号。最后,搭建扫频磁场除垢装置的实验平台,验证除垢系统的实际效果。通过测量各个固定频率和不同扫频范围下的除垢效果,验证了本文设计的扫频电磁场除垢装置具有良好的防垢除垢效果,相比于固定频率的水处理器有更好的环境适应性。
李振华[10]（2014）在《电子式互感器性能评价体系关键技术研究》文中提出作为数字化变电站的重要组成部分,电子式互感器的稳定性和可靠性是电力系统安全稳定运行的保证。和传统互感器相比,电子式互感器具有动态范围大、暂态性能好、数字化输出等优点,适应了智能电网的发展方向,因而近年来得到了迅速发展。但是,电子式互感器属于新兴的技术,设计及运行经验不足,所以在运行中出现了一些问题。国家电网公司统计数据显示,2010年电子式电流和电压互感器的故障率分别为4.91台次/百台、11.37台次/百台,远高于传统互感器的故障率,同时期传统电流、电压互感器的故障率分别为0.0027台次/百台、0.0040台次/百台。传统互感器之所以故障率低,与其完善的性能评价技术是分不开的。互感器的性能评价可及时发现存在的问题并进行改进,保证互感器的运行可靠性。电子式互感器由于传感原理多样、一次本体中含有大量电子元器件,在运行中比传统互感器更易受到电磁干扰的影响,因而性能评价技术也比传统互感器复杂。尽管近年来电子式互感器的性能评价技术在不断发展,但就整个性能评价体系而言,仍存在不完善之处,主要表现在性能评价体系不够健全,现有性能评价项目不能准确、全面的反映现场实际运行工况,导致通过了全部性能评价试验的电子式互感器在现场运行中依然会遇到不少问题,故障率过高。因此,为了更合理的考核电子式互感器的性能,需要研究专门针对电子式互感器的性能评价体系,以更准确的评价其性能,及时找出存在的缺陷和不足,提高运行可靠性。本文针对电子式互感器性能评价技术存在的不足之处,在参照传统互感器性能评价体系的基础上,初步探索了电子式互感器的性能评价体系,将其性能评价分为型式试验、出厂试验和现场试验三个评价阶段,针对各个阶段性能评价技术的不足之处进行了研究。首先针对现场交接试验中性能评价技术存在的不足,提出了一种基于空心线圈互感系数自校准原理的电子式电流互感器暂态性能校验方法并研制了适合现场使用的校验系统。空心线圈具有体积小、频带宽、动态范围大的特点,适合测量暂态大电流,但输出易受一次导体位置等因素的影响。铁芯线圈的测量准确度高,不易受导体位置的影响,但测量大电流时所需体积大、重量重,不适合现场使用。本文用铁芯线圈在小电流时对空心线圈的互感系数进行校准,以消除一次导体位置等因素的影响,然后以校准后的空心线圈作为暂态大电流的测量标准。此外,采用基于直流负反馈原理的改进Al-Alaoui数字积分算法对空心线圈的输出进行积分还原,避免了模拟积分器存在的温漂、零漂等问题。研制的暂态性能校验系统在中国电科院武汉分院进行了准确度测试,在动模实验室进行了暂态性能测试,测试结果显示系统在100A～40kA范围内比差变化小于0.1%,角差变化小于3’。空心线圈和铁芯线圈总重量仅2.5kg,适合现场使用。电子式互感器使用中的检验一般采用离线校验方式,间隔周期长且停电操作复杂。本文提出了电子式互感器的在线校验方法,并研制了适合现场使用的在线校验系统,可在线路带电的情况下对运行中的互感器进行校验。其中,电流在线校验系统采用钳形双线圈实现一次电流信号的在线获取。钳形铁芯线圈闭合紧密时准确度高,但输出幅值和相位易受开口气隙的影响,而钳形空心线圈的输出相位几乎不受开口气隙的影响。利用两钳形线圈的特点,将钳形空心线圈的相位作为铁芯线圈是否闭合紧密的判据,然后以闭合紧密的钳形铁芯线圈作为标准,保证了校验时的准确度。电压在线校验系统采用SF6绝缘电压互感器和自动升降装置实现一次电压信号的在线获取,在变电站复杂的环境下具有很高的准确度和可靠性。两校验系统均在中国电科院武汉分院进行了校准,结果表明两校验系统均满足0.05级的准确度要求。校验系统在贵州省电力公司进行了现场应用,结果表明研制的在线校验系统具有操作安全方便的特点。另外,本文对电子式互感器的电磁兼容问题进行了研究。针对2011年电子式互感器性能测试中新增加的“隔离开关开合容性小电流试验”项目,通过对试验设备和试验过程进行建模仿真,研究隔离开关开合容性小电流试验对电子式互感器的影响,为电子式互感器提高电磁兼容性能提出可行性建议,有助于促进电子式互感器的发展和应用。
二、直流长期带电电磁线圈研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直流长期带电电磁线圈研制（论文提纲范文）
（1）大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景介绍 |
| 1.1.1 超导磁体 |
| 1.1.2 超导磁体的应用 |
| 1.1.3 聚变装置中的超导磁体 |
| 1.2 CRAFT设施及高功率电源研究支撑平台 |
| 1.2.1 CRAFT聚变堆主机关键综合研究设施 |
| 1.2.2 高功率电源研究支撑平台 |
| 1.3 CRAFT失超保护系统 |
| 1.4 CRAFT失超保护系统换流回路研制难点 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 第2章 CRAFT大型超导装置失超保护系统拓扑设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 换流技术方案研究及对比 |
| 2.2.1 超导装置中失超保护系统换流方案 |
| 2.2.2 HVDC-耦合型机械高压直流开关换流方案 |
| 2.2.3 各换流方案优缺点对比 |
| 2.3 人工过零型失超保护系统双向分断拓扑设计 |
| 2.3.1 人工过零型开关触发单元分析 |
| 2.3.2 换流分断方案设计与对比 |
| 2.3.3 人工过零型失超保护系统拓扑及辅助系统设计 |
| 2.4 100kA失超保护开关中直流开关换流过程分析 |
| 2.4.1 第一阶段:电流从BPS向VCB转移过程分析 |
| 2.4.2 第二阶段:电流从VCB向换流回路转移过程分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于真空电弧介质恢复研究的换流回路参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 真空电弧燃弧基本理论 |
| 3.2.1 真空电弧形成原因 |
| 3.2.2 真空电弧特性 |
| 3.2.3 真空电弧燃弧过程分析 |
| 3.3 弧后介质恢复过程理论分析 |
| 3.3.1 鞘层预备阶段 |
| 3.3.2 鞘层发展阶段 |
| 3.3.3 金属蒸气衰减阶段 |
| 3.4 换流回路参数对介质恢复过程影响 |
| 3.4.1 脉冲电流幅值对介质恢复过程影响 |
| 3.4.2 脉冲电流频率对介质恢复过程影响 |
| 3.5 人工过零型真空开关换流回路极限参数计算及优化 |
| 3.5.1 换流回路极限参数计算方法研究 |
| 3.5.2 换流回路参数多目标优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 换流回路中晶闸管开关设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 晶闸管开关运行工况分析 |
| 4.3 基于热阻抗网络模型的晶闸管热学分析 |
| 4.3.1 热阻抗基本原理 |
| 4.3.2 瞬态热阻抗网络模型搭建 |
| 4.3.3 Foster网络模型参数计算 |
| 4.3.4 晶闸管器件结温计算及器件选型 |
| 4.4 晶闸管开关RC缓冲电路参数设计与优化 |
| 4.4.1 晶闸管关断过程分析 |
| 4.4.2 晶闸管反向恢复模型 |
| 4.4.3 脉冲工况下RC缓冲电路瞬态过程 |
| 4.4.4 RC缓冲电路参数优化方法 |
| 4.4.5 仿真与对比 |
| 4.5 晶闸管开关基本功能试验 |
| 4.5.1 MKPE 330-052型号单臂4只串联方案实验 |
| 4.5.2 KPE 6900-065型号单臂3只串联方案实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 换流回路中新型高寿命脉冲电抗器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 130kA脉冲电抗器电气设计 |
| 5.2.1 电抗器电气参数要求 |
| 5.2.2 电抗器结构选型与设计 |
| 5.3 新型高寿命脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.3.1 电抗器电感一般计算方法 |
| 5.3.2 脉冲电抗器线圈参数设计 |
| 5.4 新型高寿命脉冲电抗器设计验证及优化 |
| 5.4.1 脉冲电抗器及环境电磁结构分析 |
| 5.4.2 脉冲电抗器热分析 |
| 5.4.3 脉冲电抗器端部优化 |
| 5.4.4 脉冲电抗器疲劳分析 |
| 5.5 新型高寿命脉冲电抗器制造与测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 换流回路与真空开关配合100 KA分断实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 换流回路基本功能实验 |
| 6.2.1 晶闸管开关10-100 kA脉冲放电功能测试 |
| 6.2.2 脉冲电容器充电回路测试 |
| 6.2.3 换流回路产生脉冲电流验证 |
| 6.3 换流回路与真空开关并联100kA电流分断实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）霍尔推力器-空心阴极间耦合区物理过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 霍尔推力器物理分区及研究现状简介 |
| 1.2.1 电推进原理与优势 |
| 1.2.2 霍尔推力器工作原理与分区必然性 |
| 1.2.3 霍尔推力器不同物理分区研究现状简介 |
| 1.2.4 耦合区研究历史概况 |
| 1.3 耦合区基本现象、研究现状与研究思路概述 |
| 1.3.1 耦合区基本特性 |
| 1.3.2 当前主要关注点和研究现状 |
| 1.3.3 以往研究思路总结 |
| 1.4 研究耦合的必要性和迫切性 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 1.5.1 耦合区当前主要问题总结 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 1.5.3 本文主要研究方法及说明事项 |
| 1.6 若干常用术语定义及关联 |
| 第2章 触持极/磁场匹配关系对电子引出过程的影响 |
| 2.1 电子引出过程的主要问题 |
| 2.1.1 阴极出口大幅值振荡的影响 |
| 2.1.2 振荡机制主要观点及问题 |
| 2.1.3 触持极主要作用及问题 |
| 2.2 磁场环境中阴极出口等离子体诊断 |
| 2.2.1 参数分布和振荡的探针诊断方法 |
| 2.2.2 平行磁场对参数分布的影响 |
| 2.2.3 触持极上电流损失估算 |
| 2.2.4 触持极与羽流振荡相关性验证 |
| 2.3 “劫流激振”机制及双元电离不稳定性模型 |
| 2.3.1 阴极出口电离不稳定性的特殊性 |
| 2.3.2 直流分量不稳定性模型及讨论 |
| 2.3.3 交流分量不稳定性模型及讨论 |
| 2.3.4 双元电离不稳定性模型机制分析 |
| 2.3.5 模型预测与实验验证 |
| 2.3.6 模型局限性分析 |
| 2.4 阴极安装位置及角度选取原则 |
| 2.4.1 触持极与背景磁场匹配原则 |
| 2.4.2 半耦合实验验证 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 推力器羽流-阴极间耦合压降形成机制 |
| 3.1 “近场”研究现状及主要问题 |
| 3.1.1 近场主要结论概述 |
| 3.1.2 现有近场物理图像的主要问题 |
| 3.2 外部流场的流体模拟方法 |
| 3.2.1 模拟方程组 |
| 3.2.2 实验对标 |
| 3.2.3 粒子轨迹模拟对标 |
| 3.3 耦合区电子流场及“虚阴极”特性 |
| 3.3.1 模型验证 |
| 3.3.2 耦合区电子流线分布规律 |
| 3.3.3 虚阴极形貌与背压、壁面和阴极位置的关系 |
| 3.4 基于虚阴极形貌的输运压降模型 |
| 3.4.1 虚阴极至加速腔的传导路径 |
| 3.4.2 一维电导模型推导 |
| 3.4.3 模型校核 |
| 3.4.4 模型限制条件 |
| 3.5 外部磁场优化设计策略 |
| 3.5.1 输运压降模型各参数敏感度分析 |
| 3.5.2 减小输运压降策略分析 |
| 3.5.3 基于输运压降模型的阴极位置设计 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 阴极位置对离子束流发散的影响 |
| 4.1 束聚焦研究进展概述 |
| 4.1.1 束聚焦的应用意义及主要进展 |
| 4.1.3 束聚焦中的新问题 |
| 4.2 “场致发散”机制实验验证 |
| 4.2.1 实验设计 |
| 4.2.2 相关性验证实验结果 |
| 4.2.3 “场致发散”数理验证 |
| 4.2.4 “场致发散”物理图像 |
| 4.3 “场致发散”羽流对阴极的加速腐蚀 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 触持极加速腐蚀评估 |
| 4.3.3 束聚焦对触持极腐蚀的影响 |
| 4.4 “场致发散”的物理与应用意义 |
| 4.4.1 “场致发散”对推力器羽流物理研究的意义 |
| 4.4.2 “场致发散”下的辅助束聚焦对策 |
| 4.4.3 “场致发散”下的阴极单独寿命测试设计 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 触持极电子发射对耦合区物理过程的影响 |
| 5.1 “再生补偿”方案背景来源 |
| 5.1.1 推力器效率与阴极寿命间的矛盾 |
| 5.1.2 推力器效率与阴极自持间的矛盾 |
| 5.1.3 “再生补偿”机制的提出 |
| 5.2 阴极外部发射对振荡与自持特性的影响 |
| 5.2.1 实验设计 |
| 5.2.2 触持极发射/吸收特性 |
| 5.2.3 外部发射对振荡特性的影响 |
| 5.2.4 外部发射对自持边界的影响 |
| 5.2.5 再生补偿影响自持下界的机制 |
| 5.3 “台阶区”特性及物理机制分析 |
| 5.3.1 “台阶区”的存在性讨论 |
| 5.3.2 “台阶区”基本特征 |
| 5.3.3 “台阶区”物理机制分析 |
| 5.4 再生补偿的物理与应用意义 |
| 5.4.1 再生补偿对耦合区传导机制的意义 |
| 5.4.2 再生补偿对耦合区内离子腐蚀的意义 |
| 5.4.3 再生补偿对外置阴极的意义 |
| 5.4.4 再生补偿对内置阴极的意义 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）蓄电池供电的高稳定度平顶脉冲磁场关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 平顶脉冲强磁场技术研究现状 |
| 1.2.1 强磁场的分类及优缺点 |
| 1.2.2 平顶脉冲强磁场国内外研究现状 |
| 1.3 大电流测量技术研究现状 |
| 1.3.1 电流测量方法介绍及性能比较 |
| 1.3.2 磁调制式直流电流比较仪研究现状 |
| 1.4 平顶脉冲强磁场下比热测量技术研究现状 |
| 1.5 本文研究内容与章节安排 |
| 2 基于IGBT有源区的FTPMF调控方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 蓄电池型脉冲强磁场系统分析 |
| 2.2.1 蓄电池型电源系统简介 |
| 2.2.2 放电过程中系统参数变化分析 |
| 2.3 长平顶脉冲磁场调控方案研究 |
| 2.3.1 基于IGBT有源区的线性调节方法 |
| 2.3.2 工作原理的仿真验证 |
| 2.4 IGBT有源区工作特性研究 |
| 2.4.1 IGBT有源区控制稳定性分析 |
| 2.4.2 米勒效应的影响分析 |
| 2.4.3 IGBT有源区安全性能分析 |
| 2.5 IGBT模块线性驱动电路的设计 |
| 2.5.1 IGBT并联均流问题分析 |
| 2.5.2 驱动电路的实现 |
| 2.6 线性调节旁路设计方法研究 |
| 2.6.1 旁路工作参数分析 |
| 2.6.2 旁路器件参数设计 |
| 2.7 IGBT利用效率提升方案研究 |
| 2.7.1 电流注入降压法的原理 |
| 2.7.2 电流注入降压法的仿真研究 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 前馈去饱和DCCT技术研究及实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁调制器数学模型 |
| 3.3 磁调制器静态特性线性范围研究 |
| 3.3.1 基于Jiles-Atherton磁化模型的建模 |
| 3.3.2 磁调制器静态特性线性范围研究 |
| 3.3.3 DCCT动态过程中的虚假平衡分析 |
| 3.4 前馈去饱和DCCT技术方案 |
| 3.4.1 系统构成 |
| 3.4.2 系统工作原理 |
| 3.4.3 系统动态及稳态误差分析 |
| 3.4.4 新技术方案下的虚假平衡自恢复分析 |
| 3.5 系统设计 |
| 3.5.1 传感器设计 |
| 3.5.2 硬件电路的设计 |
| 3.6 样机性能测试 |
| 3.6.1 虚假平衡的自恢复测试 |
| 3.6.2 动态过程中虚假平衡的改善测试 |
| 3.6.3 样机的标定 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 高稳定度FTPFM的系统实现及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制器的设计 |
| 4.2.1 系统传递函数模型 |
| 4.2.2 控制方法的选取 |
| 4.2.3 磁体电阻变化的影响分析 |
| 4.3 23T平顶脉冲磁场的仿真分析 |
| 4.4 样机研制与实验结果分析 |
| 4.4.1 系统配置 |
| 4.4.2 控制系统性能测试 |
| 4.4.3 23T平顶脉冲磁场实验及结果分析 |
| 4.5 平顶脉冲强磁场下比热测量系统的实现 |
| 4.5.1 比热测量系统设计 |
| 4.5.2 比热测量实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的主要研究成果 |
| 附录2 博士生期间参与的课题研究情况 |
| 附录3 参数说明 |
| 附录4 DCCT校准报告 |
（4）新型推进技术研究与无人机控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 新型推技术研究背景与意义 |
| 1.1.2 无人机控制技术研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 新型推进技术国外研究现状 |
| 1.2.2 新型推进技术国内研究现状 |
| 1.2.3 无人机控制技术国内外发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容和结构安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 第二章 新型推进原理与相关理论技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 反物质推进理论与其他推进方式 |
| 2.2.1 反物质推进原理 |
| 2.2.2 电磁推进系统 |
| 2.2.3 磁单极子引力推进原理 |
| 2.3 海姆推进理论介绍 |
| 2.4 基于海姆统一场论的空间推进装置 |
| 2.4.1 推进装置介绍 |
| 2.4.2 时空的最新研究 |
| 2.5 电磁高压离子飘升机及理论计算 |
| 2.5.1 高压离子飘升机基本介绍 |
| 2.5.2 异常电引力的猜想 |
| 2.5.3 离子风原理解释及参数模型 |
| 2.6 高压离子飘升机的等离子体技术应用 |
| 2.6.1 飘升机的等离子体的雷达隐身功能 |
| 2.6.2 飘升机的等离子体的飞行减阻功能 |
| 2.7 总结 |
| 第三章 电磁高压推进设备实验与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 环境设备电路搭建 |
| 3.2.1 高压发生器电路 |
| 3.2.2 升压电路 |
| 3.3 高压离子飘升机 |
| 3.3.1 高压离子飘升机制作 |
| 3.3.2 飘升机制作注意事项 |
| 3.4 高压离子飘升机测试效果 |
| 3.4.1 飘升机起飞现象 |
| 3.4.2 飘升机相关研究者实验现象分析 |
| 3.4.3 飘升机是否产生额外力研究 |
| 3.5 绝缘油中的高压离子飘升机实验 |
| 3.5.1 绝缘油的介绍与高压下的状态 |
| 3.5.2 绝缘油中的装置实验 |
| 3.6 实验小结 |
| 第四章 无人控制机技术方案 |
| 4.1 无人机类型简介 |
| 4.2 无人机坐标系和姿态坐标系 |
| 4.3 无人机传感器解算 |
| 4.3.1 主要传感器选型 |
| 4.3.2 传感器误差校准方法 |
| 4.4 无人机姿态解算 |
| 4.5 无人机的动力学模型 |
| 4.5.1 无人机动力学建模 |
| 4.5.2 无人机动力学模型仿真 |
| 4.5.3 仿真总结 |
| 4.6 无人机控制自动控制架构 |
| 4.6.1 位置外环控制 |
| 4.6.2 姿态内环控制 |
| 4.6.3 无人机自动控制仿真设计 |
| 4.6.4 仿真总结 |
| 第五章 基于开源飞控的高级飞控系统设计 |
| 5.1 无人机高级系统简介 |
| 5.2 高级飞控硬件系统 |
| 5.2.1 主控芯片模块 |
| 5.2.2 电源供电系统模块 |
| 5.2.3 高级飞控系统PCB |
| 5.2.4 高级飞控系统无线通信模块 |
| 5.3 高级飞控系统软件设计 |
| 5.3.1 无人机通信协议MAVLink介绍 |
| 5.3.2 移植MAVLink协议至高级飞控板 |
| 5.3.3 高级飞控软件操作系统 |
| 5.3.4 高级飞控控制流程 |
| 5.4 高级飞控系统基于MAVLink的控制方法 |
| 5.4.1 一键起飞APM无人机算法 |
| 5.4.2 高级飞控系统的遥控器功能 |
| 5.4.3 高级飞控系统航点规划功能 |
| 5.4.4 高级飞控系统组网功能 |
| 5.4.5 无人机控制地面站 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（5）CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究内容 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及研究内容 |
| 1.1.3 研究思路及创新点 |
| 1.2 核辐射探测原理 |
| 1.2.1 核辐射 |
| 1.2.2 带电重粒子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.3 快电子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.4 X/γ射线与物质相互作用及探测原理 |
| 1.2.5 中子与物质相互作用及探测原理 |
| 1.3 常用的核辐射探测器 |
| 1.3.1 气体探测器 |
| 1.3.2 闪烁体探测器 |
| 1.3.3 半导体探测器 |
| 1.4 辐射探测器的主要性能指标 |
| 1.5 金刚石辐射探测器的优势 |
| 1.5.1 金刚石辐射探测器的材料优势 |
| 1.5.2 金刚石辐射探测器的性能优势 |
| 1.5.3 金刚石辐射探测器的广泛应用 |
| 第2章 金刚石辐射探测器的研究 |
| 2.1 金刚石辐射探测器的国内外研究现状 |
| 2.1.1 国外研究现状 |
| 2.1.2 国内研究现状 |
| 2.2 金刚石辐射探测器的工作原理 |
| 2.2.1 金刚石带电粒子及电磁辐射探测器的工作原理 |
| 2.2.2 金刚石中子探测器的工作原理 |
| 2.3 金刚石辐射探测器的性能指标 |
| 2.4 金刚石辐射探测器的制作过程 |
| 2.5 金刚石辐射探测器制备的难点及解决方法 |
| 2.5.1 金刚石探测器制备的难点 |
| 2.5.2 解决办法 |
| 第3章 金刚石膜的制备及EACVD装置的优化 |
| 3.1 金刚石的性质及类别 |
| 3.2 金刚石膜的性质及应用 |
| 3.3 CVD金刚石膜的制备方法 |
| 3.3.1 金刚石(膜)的制备方法 |
| 3.3.2 几种常用CVD方法的比较 |
| 3.4 金刚石膜的表征方法 |
| 3.5 金刚石膜的成膜机理及EACVD装置优化 |
| 3.5.1 CVD成膜机理 |
| 3.5.2 EACVD装置优化 |
| 第4章 多晶金刚石膜X射线探测器的研制及其在Z箍缩X射线探测中的性能 |
| 4.1 应用背景介绍 |
| 4.2 多晶金刚石膜X射线探测器的研制 |
| 4.2.1 金刚石膜材料的选择 |
| 4.2.2 金刚石膜的制备 |
| 4.2.3 金刚石膜的表征 |
| 4.2.4 金刚石膜的电极制作 |
| 4.2.5 金刚石膜探测器的封装 |
| 4.2.6 金刚石膜探测器的电学特性测试 |
| 4.3 探测器的标定及Z箍缩实验测量结果 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 单晶金刚石膜中子探测器的研制及其在14.1MeV氘氚聚变中子探测中的性能 |
| 5.1 应用背景介绍 |
| 5.2 金刚石中子探测器的研制 |
| 5.3 D-T核聚变反应中子的探测 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 CVD多晶金刚石膜脉冲磁场探测器的研制及其探测性能 |
| 6.1 应用背景介绍 |
| 6.2 脉冲磁场差分探测器的研制 |
| 6.3 脉冲磁场差分探测器的测试 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
（6）基于磁感应的带电作业安全监测系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 带电作业技术国外研究现状 |
| 1.2.2 带电作业安全预警技术及装置国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作及内容安排 |
| 第二章 架空线路电磁场分析与仿真 |
| 2.1 监测系统作业原理 |
| 2.2 架空线路电磁场分析 |
| 2.2.1 架空线路的模型简化 |
| 2.2.2 模拟电荷法 |
| 2.2.3 架空线路工频电场的计算 |
| 2.2.4 架空线路工频磁场的计算 |
| 2.3 架空线路电磁场仿真 |
| 2.3.1 ANSYS Maxwell软件介绍 |
| 2.3.2 基于ANSYS Maxwell的工频电场仿真 |
| 2.3.3 基于ANSYS Maxwell的工频磁场仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 磁场传感器的设计与仿真 |
| 3.1 磁场传感器的介绍与选型 |
| 3.2 多匝线圈检测原理 |
| 3.3 磁场传感器设计 |
| 3.3.1 磁场传感器等效电路模型 |
| 3.3.2 多匝线圈尺寸的确定 |
| 3.3.3 多匝线圈磁芯材料的确定 |
| 3.3.4 多匝线圈匝数和电感的确定 |
| 3.4 一维磁场传感器的仿真 |
| 3.5 一维磁场传感器的制作 |
| 3.6 三维磁场传感器的制作 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 磁场传感器信号调理模块的设计 |
| 4.1 信号调理模块的设计方案 |
| 4.2 信号调理模块的设计 |
| 4.2.1 阻抗变换电路设计 |
| 4.2.2 低通滤波电路设计 |
| 4.2.3 反相放大电路设计 |
| 4.2.4 精密整流电路设计 |
| 4.2.5 分压跟随电路设计 |
| 4.3 信号调理模块的仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 带电作业安全监测系统的设计 |
| 5.1 安全监测系统总体方案 |
| 5.2 安全监测系统硬件设计 |
| 5.2.1 单片机及最小系统设计 |
| 5.2.2 声光报警模块设计 |
| 5.2.3 无线通信模块设计 |
| 5.2.4 电源模块设计 |
| 5.3 安全监测系统软件设计 |
| 5.3.1 下位机程序设计 |
| 5.3.2 上位机程序设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 监测系统的实验及分析 |
| 6.1 监测系统模拟实验 |
| 6.1.1 信号调理模块模拟实验 |
| 6.1.2 磁场检测模拟实验 |
| 6.2 监测系统工频耐压实验 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读硕士学位期间发表论文及专利) |
| 附录B (攻读硕士学位期间获得的奖励) |
| 附录C (攻读硕士学位期间参与的科研项目) |
（7）高压大功率静电除尘中频电源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 静电除尘技术原理 |
| 1.3 静电除尘技术的发展 |
| 1.4 静电除尘中频电源研究现状 |
| 1.5 研究内容与意义 |
| 第二章 静电除尘中频电源功率变换技术 |
| 2.1 功率变换技术简介 |
| 2.2 PWM硬开关模式分析 |
| 2.3 谐振工作模式分析 |
| 2.4 PWM硬开关电路仿真 |
| 2.5 能量回馈式变流器研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 高压大功率中频变压器关键技术研究 |
| 3.1 中频变压器分布参数 |
| 3.2 变压器磁芯损耗 |
| 3.3 变压器绕组谐波模型 |
| 3.4 绕组谐波损耗设计优化 |
| 3.5 设计实例与验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高压大功率中频变压器设计 |
| 4.1 中频变压器设计综述 |
| 4.2 中频变压器样机设计 |
| 4.3 中频变压器设计优化方法 |
| 4.4 中频变压器样机研制 |
| 4.5 变压器在线监测传感器研究 |
| 4.6 本章小节 |
| 第五章 高压大功率中频变压器瞬态特性研究 |
| 5.1 有限元场路耦合法 |
| 5.2 中频变压器建模 |
| 5.3 不计磁芯饱和中频变压器瞬态特性 |
| 5.4 计及磁芯饱和中频变压器瞬态特性 |
| 5.5 中频变压器结构优化原则 |
| 5.6 本章小节 |
| 第六章 高压大功率中频电源控制策略及样机研制 |
| 6.1 中频电源总体控制策略 |
| 6.2 电压控制策略 |
| 6.3 峰值电流控制 |
| 6.4 中频电源样机研制 |
| 6.5 工程应用 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 课题展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的学术成果 |
（8）直流接触器电弧特性的实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 直流接触器国内外发展现状 |
| 1.3 直流开关及电弧国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 直流电弧特性分析 |
| 2.1 直流电弧的产生 |
| 2.2 直流电弧特性 |
| 2.3 直流电弧的熄灭 |
| 2.4 小结 |
| 3 直流接触器电弧实验平台的研制 |
| 3.1 电弧实验平台总体设计 |
| 3.2 电弧实验负载主回路设计 |
| 3.3 电弧实验控制回路设计 |
| 3.4 电弧实验信号采集设计 |
| 3.5 小结 |
| 4 触头配对对电弧特性的影响研究 |
| 4.1 触头材料配对对电弧特性的影响 |
| 4.2 触头形状配对对电弧特性的影响 |
| 4.3 小结 |
| 5 电气参数及磁场对电弧特性的影响研究 |
| 5.1 电气参数对电弧特性的影响 |
| 5.2 磁场对电弧特性的影响 |
| 5.3 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）扫频电磁场除垢装置的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 化学除垢法 |
| 1.2.2 物理除垢法 |
| 1.3 本文设计方案简介 |
| 1.4 本文研究主要研究内容和主要创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 扫频电磁场除垢装置的基本原理及理论分析 |
| 2.1 扫频电磁场除垢机理 |
| 2.2 三角波抑垢除垢理论分析 |
| 2.2.1 三角波傅利叶级数展开 |
| 2.2.2 基于Matlab的仿真分析 |
| 2.3 三角波形成原理 |
| 2.3.1 基于比较器和积分器产生三角波 |
| 2.3.2 利用电感充放电 |
| 2.3.3 方案综合分析 |
| 2.4 单相全桥逆变电路 |
| 2.4.1 单相全桥逆变电路的基本原理 |
| 2.4.2 全桥逆变仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电磁转换装置的电磁场分析及建模仿真 |
| 3.1 电磁场有限元分析基本原理 |
| 3.2 密绕螺线管磁场分析 |
| 3.2.1 单匝线圈电流磁场强度分析 |
| 3.2.2 多匝线圈电流磁场强度分析 |
| 3.3 磁场仿真软件介绍 |
| 3.3.1 ANSYS Electrionics软件介绍 |
| 3.3.2 求解及建模原则 |
| 3.4 基于ANSYS Electrionics的螺线管磁场仿真 |
| 3.4.1 不同材料管道的磁场强度仿真 |
| 3.4.2 不同绕线匝数的磁场强度仿真 |
| 3.4.3 不同管道直径的磁场强度仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 扫频电磁场除垢装置的主电路及控制部分设计 |
| 4.1 扫频电磁场除垢装置的总体设计 |
| 4.1.1 扫频电磁场除垢装置的结构框图 |
| 4.1.2 扫频电磁场除垢装置的主电路 |
| 4.2 单相桥式不可控整流电路的设计 |
| 4.2.1 电容滤波的单相不可控整流 |
| 4.2.2 整流桥的选择 |
| 4.2.3 滤波电容的选择 |
| 4.3 降压斩波电路的设计 |
| 4.3.1 Buck电路选择 |
| 4.3.2 Buck斩波电路开关管的选型 |
| 4.4 逆变电路的设计 |
| 4.4.1 逆变电路的选择 |
| 4.4.2 开关器件的选择 |
| 4.4.3 关断缓冲电路的设计 |
| 4.5 全桥驱动信号放大电路 |
| 4.5.1 光耦隔离驱动电路设计 |
| 4.5.2 辅助电源设计 |
| 4.6 扫频电磁场控制电路 |
| 4.6.1 控制芯片介绍 |
| 4.6.2 电流检测单元 |
| 4.6.3 频率调节系统设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 扫频电磁场应用于水垢去除的实验分析 |
| 5.1 实验装置搭建 |
| 5.1.1 整体装置设计 |
| 5.1.2 系统硬件搭建 |
| 5.2 扫频电磁场除垢实验研究 |
| 5.2.1 实验方法 |
| 5.2.2 实验测量方法 |
| 5.2.3 实验结果分析 |
| 5.3 不同电压幅值的实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 致谢 |
（10）电子式互感器性能评价体系关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 电子式互感器原理及发展现状 |
| 1.2 电子式互感器性能评价技术研究现状总结 |
| 1.3 电子式互感器性能评价体系关键技术研究的意义 |
| 1.4 课题来源与本文主要研究内容 |
| 2 电子式电流互感器暂态性能测试技术研究 |
| 2.1 基于空心线圈互感系数自校准的标准电流互感器设计 |
| 2.2 数字积分器技术 |
| 2.3 系统整体设计 |
| 2.4 同步模块设计 |
| 2.5 软件设计 |
| 2.6 基于空心线圈互感系数自校准原理的校验系统测试结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 电子式电流互感器在线校验技术研究 |
| 3.1 电子式电流互感器在线校验系统原理 |
| 3.2 高准确度钳形双线圈设计 |
| 3.3 采集传输系统设计 |
| 3.4 在线校验系统软件算法设计 |
| 3.5 电流在线校验操作方式 |
| 3.6 电子式电流互感器在线校验系统测试结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 电子式电压互感器在线校验技术研究 |
| 4.1 电子式电压互感器在线校验系统原理 |
| 4.2 标准电压互感器设计 |
| 4.3 过电压分析 |
| 4.4 电压在线校验系统误差分配 |
| 4.5 电压在线校验系统操作流程 |
| 4.6 电子式电压互感器在线校验系统测试结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 电子式互感器在隔离开关开合中的电磁干扰研究 |
| 5.1 空心线圈电流互感器的建模 |
| 5.2 隔离开关开合对空心线圈电流互感器的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步需要开展的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
四、直流长期带电电磁线圈研制（论文参考文献）
- [1]大型超导装置失超保护系统换流回路及其关键问题研究[D]. 仝玮. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]霍尔推力器-空心阴极间耦合区物理过程研究[D]. 孟天航. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [3]蓄电池供电的高稳定度平顶脉冲磁场关键技术研究[D]. 张绍哲. 华中科技大学, 2020(01)
- [4]新型推进技术研究与无人机控制技术[D]. 龚玉锋. 浙江工业大学, 2020(02)
- [5]CVD金刚石膜辐射探测器的研制与性能研究[D]. 许平. 南华大学, 2020(01)
- [6]基于磁感应的带电作业安全监测系统的设计[D]. 张申毅. 长沙理工大学, 2020(07)
- [7]高压大功率静电除尘中频电源研究[D]. 李志广. 东南大学, 2020(01)
- [8]直流接触器电弧特性的实验研究[D]. 张海超. 辽宁工程技术大学, 2019(07)
- [9]扫频电磁场除垢装置的研制[D]. 冯相永. 安徽工业大学, 2019(02)
- [10]电子式互感器性能评价体系关键技术研究[D]. 李振华. 华中科技大学, 2014(07)