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考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型 被引量:1
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作者 唐爱红 王庆铭 +2 位作者 周淼 王文浩 刘俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1847-1859,I0020,共14页
随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证... 随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证该系统的可行性与重要性;其次,在所建立的系统中采用新型热力循环系统,通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型,实现热能的跨时段转移;然后,基于沼气从产生到发电的全过程,提出一种“沼气-热-电”联储联供单元,实现系统中化学能、热能和电能的有效整合,最大化全系统的能源利用效率。最后,该模型以51节点系统为例进行实证分析,结果表明,该文所提“化学-热-电”耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端,还通过整合多种能源形式,显著降低了系统的碳排放,展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势。 展开更多
关键词 沼气发 调度模型 “化学--耦合系统 力循环系统 联储联供单元
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基于电-热-老化耦合模型的脉冲负载混合储能电源系统容量配置与低温预热策略联合优化
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作者 宋元明 周星 +2 位作者 刘亚杰 黄旭程 金光 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6738-6751,I0011,共15页
锂离子电池储能系统在低温下性能急剧下降,难以满足高功率脉冲负载用电需求。为此,该文提出一种被动式锂离子电池-超级电容器混合储能系统容量配置与低温预热策略多目标联合优化方法,以解决脉冲负载的低温用电问题。首先,为准确描述低... 锂离子电池储能系统在低温下性能急剧下降,难以满足高功率脉冲负载用电需求。为此,该文提出一种被动式锂离子电池-超级电容器混合储能系统容量配置与低温预热策略多目标联合优化方法,以解决脉冲负载的低温用电问题。首先,为准确描述低温动态特性,建立被动式混合储能系统电-热-老化耦合模型。然后,以最小化混合储能系统重量与最低工作环境温度为目标建立容量配置与低温预热策略联合优化模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法求解。最后,针对某型高功率脉冲负载工况开展案例研究。优化结果表明,低温下混合储能方案的系统质量与购置成本显著优于电池储能方案,-40℃下前者可减轻44.18%的系统质量;在全温度范围内混合储能方案的单次脉冲成本与预热所需时长均优于电池储能方案,前者的平均单次脉冲成本仅为后者的52.50%,平均预热时长仅为后者的35.63%。 展开更多
关键词 混合储能系统 低温 --老化耦合模型 极速加 多目标优化 高功率脉冲负载
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考虑弛豫过程的锂离子电池电-热-老化耦合建模
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作者 耿陈 彭乔 +4 位作者 孟锦豪 刘天琪 曾雪洋 陈刚 李燕 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期33-39,共7页
为提高锂离子电池建模精度,提出了一种考虑弛豫过程的锂电池电-热-老化耦合建模方法。基于电池测试数据,辨识Thevenin等效电路模型参数,建立不同荷电状态与健康状态下的锂电池模型多维参数库。考虑传统Thevenin模型采用固定时间常数,导... 为提高锂离子电池建模精度,提出了一种考虑弛豫过程的锂电池电-热-老化耦合建模方法。基于电池测试数据,辨识Thevenin等效电路模型参数,建立不同荷电状态与健康状态下的锂电池模型多维参数库。考虑传统Thevenin模型采用固定时间常数,导致电池模型在弛豫时间段端电压的拟合效果较差,采用变时间常数方法优化电池弛豫期间的端电压响应。在热表征方面,在不同电流倍率下均辨识了电池的热模型参数。实验结果表明,所提出的模型能够精确反映锂电池在多种运行条件下的端电压、温度和健康状态。 展开更多
关键词 锂离子 池建模 Thevenin模型 --老化耦合模型 弛豫模型
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防晕结构参数对18 kV高压变频电机定子端部电-热特性影响
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作者 黄绍波 刘枰 +2 位作者 刘学忠 胡波 韩畅 《绝缘材料》 北大核心 2025年第9期94-99,共6页
为了进一步优化高压变频电机定子防晕结构,本文基于18 kV高压变频电机定子端部不同防晕结构建立了多组有限元模型,采用电-热耦合计算方法仿真评估了不同SiC防晕结构和低阻防晕层尺寸参数对定子端部的电场分布、损耗密度和温升分布特性... 为了进一步优化高压变频电机定子防晕结构,本文基于18 kV高压变频电机定子端部不同防晕结构建立了多组有限元模型,采用电-热耦合计算方法仿真评估了不同SiC防晕结构和低阻防晕层尺寸参数对定子端部的电场分布、损耗密度和温升分布特性的影响。结果表明:SiC防晕结构主要影响自身电场和损耗,低阻防晕层长度的增加或厚度的减小会导致端部损耗密度和温升增大。 展开更多
关键词 高压 变频 防晕结构 -耦合
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锂电池在机械滥用下的耦合仿真模型研究 被引量:4
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作者 李杰 张云龙 +1 位作者 何永全 汤元会 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期671-678,共8页
随着新能源汽车保有量的增加,因锂电池故障而引起的起火、爆炸等问题引起了各界的密切关注。锂电池在机械滥用下的热失控行为复杂、实验成本高、可重复性低,难以为研究提供有效、完备的数据。因此,利用高置信度仿真模型研究和评估锂电... 随着新能源汽车保有量的增加,因锂电池故障而引起的起火、爆炸等问题引起了各界的密切关注。锂电池在机械滥用下的热失控行为复杂、实验成本高、可重复性低,难以为研究提供有效、完备的数据。因此,利用高置信度仿真模型研究和评估锂电池的安全性能是一种可行的途径。基于Ls-Dyna软件建立了锂电池机-电-热耦合仿真模型。结果表明,该模型能够准确预测电池在受到压痕时的机械响应和电响应,且能合理地模拟电池的温度分布,具有较高的置信度。利用该模型对控制因素(压头半径,冲压方式)进行了研究,并综合分析了相关参数对锂电池安全性能的影响。所获得的结果可为车载锂电池包的设计和安全系统构建提供参考。 展开更多
关键词 械滥用 机-电-热耦合仿真模型 失控
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继电器电磁机构电磁-热耦合模型建立与计算方法 被引量:31
6
作者 杨文英 郭久威 +1 位作者 王茹 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期169-177,共9页
继电器电磁机构的动态特性受其本身发热及环境温度的共同影响,在仿真时忽略以上因素会导致结果准确性降低。为解决该问题,通过分析动态特性和热场计算的数学方程,提出一种基于有限元仿真的电磁-热耦合建模方法。该方法旨在通过Flux与Sim... 继电器电磁机构的动态特性受其本身发热及环境温度的共同影响,在仿真时忽略以上因素会导致结果准确性降低。为解决该问题,通过分析动态特性和热场计算的数学方程,提出一种基于有限元仿真的电磁-热耦合建模方法。该方法旨在通过Flux与Simulink联合仿真,结合相似原理、电阻温度系数和J-A模型,建立一个综合考虑传热学系数、线圈电阻和软磁材料性能的耦合仿真模型。以大功率直流继电器GL200为例,运用耦合建模方法,对不同环境温度和反复短时工作状态下电磁机构动态特性进行仿真分析,并通过与实测数据的对比,证明电磁-热耦合模型仿真结果比忽略温度的模型仿真结果更加合理。 展开更多
关键词 联合仿真 -耦合 阻温度系数 J-A 模型
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刮板输送机永磁直驱系统机-电耦合模型仿真与试验 被引量:19
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作者 王洋洋 鲍久圣 +3 位作者 葛世荣 阴妍 王世博 张磊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2127-2139,共13页
为解决刮板输送机传统异步驱动系统因减速器而造成的传动效率低、故障率高、可靠性低等问题,基于永磁同步电机设计了1套输送量可达1500万t/a的刮板输送机永磁直驱系统,并匹配计算了所需的永磁同步电机功率、转速以及变频控制器容量。根... 为解决刮板输送机传统异步驱动系统因减速器而造成的传动效率低、故障率高、可靠性低等问题,基于永磁同步电机设计了1套输送量可达1500万t/a的刮板输送机永磁直驱系统,并匹配计算了所需的永磁同步电机功率、转速以及变频控制器容量。根据永磁直驱系统与刮板输送机之间的机-电耦合关系,利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建刮板输送机永磁直驱系统的机-电耦合模型,仿真分析了永磁直驱系统在空载启动、满载运行、多边形效应等多种工况下永磁同步电机的输出转速、转矩、三相电流以及刮板链的速度、加速度、张力等动态特性变化规律。仿真结果表明,永磁直驱系统在刮板输送机启动及负载变化时能够快速响应且比较准确,由于减少了减速器的柔性缓冲,电机输出转速与转矩对负载突变响应波动较大;永磁直驱系统的动态响应在突变负载下与突变量成正相关关系,应当从驱动系统控制算法的优化角度出发减小波动,改善其性能;多边形效应影响系统速度控制的稳定性,机头链轮啮合处的链条更易受到多边形效应的影响。搭建小功率永磁同步电机直驱模拟试验台架,将仿真得到的机械负载特性曲线等效处理后通过测功机加载输入,开展了刮板输送机永磁同步电机直驱系统的模拟驱动试验。试验结果表明,台架试验测得的永磁同步电机动态特性曲线与对应仿真试验得到的永磁同步电机动态曲线的变化规律基本一致,从而从侧面验证了笔者所建立刮板输送机永磁直驱系统机-电耦合模型的正确性。 展开更多
关键词 刮板输送 永磁同步 直驱系统 -耦合模型 动态特性
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计及需求响应的含电-氨-电环节综合能源系统多时间尺度电-热联合调度
8
作者 彭宏香 陈曦 《现代电子技术》 北大核心 2025年第10期109-117,共9页
电力系统中太阳能和风能等可再生能源的渗透率普遍提高,为了促进可再生能源发电的消耗,减少综合能源系统(IES)的碳排放,提高系统运行的经济性,提出一种计及需求响应的含电-氨-电环节综合能源系统调度模型。该模型利用电转氨(P2A)模块和... 电力系统中太阳能和风能等可再生能源的渗透率普遍提高,为了促进可再生能源发电的消耗,减少综合能源系统(IES)的碳排放,提高系统运行的经济性,提出一种计及需求响应的含电-氨-电环节综合能源系统调度模型。该模型利用电转氨(P2A)模块和固态氧化物氨燃料电池(ASOFC)提高IES消纳风电水平并参与系统的电热联供。在此基础上,根据负荷侧需求响应资源的形成机理,建立日前、日内低碳经济运行模型;同时,对含电-氨-电环节的综合能源系统内部能量耦合关系进行分析,提出一种基于源-荷协调的快慢时间尺度电热联合调度方法。基于CPLEX求解器的算例分析与对比结果表明,所提出的含电-氨-电环节的IES调度模型及其调度方法能够有效缓解弃风现象,在保证系统运行经济性的同时降低了系统碳排放量。 展开更多
关键词 可再生能源 转氨 固态氧化物氨燃料 --耦合关系模型 联供 力调度
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用于IGBT模块结温预测的热-电耦合模型研究 被引量:12
9
作者 吴岩松 罗皓泽 +2 位作者 李武华 何湘宁 邓焰 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期13-17,65,共6页
随着IGBT模块功率等级及密度的提高,因功率损耗而导致芯片温升加剧进而导致变流系统崩溃的问题愈发突出。对功率器件及散热系统的深入研究有助于功率器件封装设计、器件选型、系统布局以及逆变器的可靠运行。本文通过有限元分析方法对I... 随着IGBT模块功率等级及密度的提高,因功率损耗而导致芯片温升加剧进而导致变流系统崩溃的问题愈发突出。对功率器件及散热系统的深入研究有助于功率器件封装设计、器件选型、系统布局以及逆变器的可靠运行。本文通过有限元分析方法对IGBT模块和散热系统的瞬态热阻抗进行了提取,所得结果与厂商数据手册吻合,而且通过所用方法验证了热阻抗曲线的普适性,最后利用热特性RC等效网络建立热-电耦合模型,可对芯片动态结温进行预测。 展开更多
关键词 瞬态阻抗 有限元 -耦合模型 动态结温预测
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基于电-热耦合模型的锂离子电池热特性与优化 被引量:12
10
作者 宋文吉 陈明彪 +1 位作者 白帆飞 冯自平 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期309-312,共4页
通过微元电池等效电路的方法,建立分层结构的电-热耦合模型,得到锂离子动力电池的温度分布及电-热变化特性。基于电-热耦合模型,分析软包电池容量变化对温度梯度的影响,并对极耳进行优化。只通过层叠的方式增加电池容量时,电池容量增加... 通过微元电池等效电路的方法,建立分层结构的电-热耦合模型,得到锂离子动力电池的温度分布及电-热变化特性。基于电-热耦合模型,分析软包电池容量变化对温度梯度的影响,并对极耳进行优化。只通过层叠的方式增加电池容量时,电池容量增加到1倍,最大温升几乎增加0. 5倍,会增加热管理的难度。通过单独强化极耳换热的方法,可在一定程度上降低最高温度。通过改变极耳位置,可降低动力电池(尤其是大容量电池)的最高温度。 展开更多
关键词 锂离子 -耦合模型 温度分布 极耳
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鼓式制动器三维热-机耦合温度场仿真 被引量:19
11
作者 赵凯辉 魏朗 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期32-36,共5页
通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果。A测试... 通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果。A测试点温升试验结果与仿真结果对比,两者变化趋势相同,且吻合较好。对在惯性制动工况下的鼓式制动器温升主要影响因素(车速和道路坡度)进行了仿真分析。 展开更多
关键词 鼓式制动器 瞬态传 -耦合 仿真
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锂离子电池电-热-机耦合特性实验研究及关键参数辨识 被引量:5
12
作者 张立军 程洪正 孟德建 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期142-148,共7页
针对锂离子电池的电-热-机耦合特性,设计了一套耦合特性综合测试系统,进行了电池不同倍率充放电工况下电-热-机耦合特性的测试与分析,以探究电池电特性、形变、温度的时间演变规律与空间分布特性,可以得到电池荷电状态(state of charge,... 针对锂离子电池的电-热-机耦合特性,设计了一套耦合特性综合测试系统,进行了电池不同倍率充放电工况下电-热-机耦合特性的测试与分析,以探究电池电特性、形变、温度的时间演变规律与空间分布特性,可以得到电池荷电状态(state of charge,SOC)-形变曲线具有明显的分段特性,可以辅助磷酸铁锂电池SOC估计的修正。基于该系统测试结果研究了电池充放电过程形变产生的机理,并进行了电池热膨胀系数的参数辨识。实验结果表明:高倍率放电时,在放电初期和中期电池边缘部分膨胀,放电后期收缩,而中心位置在放电初期和中期收缩,后期膨胀;低倍率放电时,电池表现为放电初期和后期整体收缩,中期整体膨胀。研究结果可为电池内部电-热-机耦合特性的理论分析与测试管理提供依据。 展开更多
关键词 锂离子 --耦合特性 膨胀 参数辨识
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基于电-热耦合模型的锂离子电池组热管理系统设计与优化 被引量:8
13
作者 姜水生 何志坚 文华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第15期1847-1853,共7页
针对电池组放电过程各部位生热不均匀现象,研究了其生热机理,建立电池电-热耦合模型,得到电池单体电流密度及生热速率在电芯上的分布规律。基于该生热规律模拟电池模组在不同放电倍率下的温升,根据电池模组的热物性参数及冷却要求(电池... 针对电池组放电过程各部位生热不均匀现象,研究了其生热机理,建立电池电-热耦合模型,得到电池单体电流密度及生热速率在电芯上的分布规律。基于该生热规律模拟电池模组在不同放电倍率下的温升,根据电池模组的热物性参数及冷却要求(电池模组温度控制在25~40℃,温差小于5℃)计算冷却水流速,并设计相对应的水冷结构。对比研究不同放电倍率、不同厚度导热板的电池模组仿真结果,得到最优导热板厚度(0.5 mm)。最后根据仿真结果对水冷系统进行优化,进一步减小了电池模组的温差。 展开更多
关键词 池组 -耦合模型 管理系统 设计与优化
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10 kV交流三芯电缆中间接头直流化改造热-电耦合仿真研究 被引量:6
14
作者 赵莉华 周冬冬 +3 位作者 闫志强 李和 任俊文 王仲 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第3期105-112,共8页
将交流电缆改为直流运行后,对电缆接头进行温度场和电场仿真并研究其温度和场强分布规律对改造后的电缆供电能力的评估非常重要,目前关于交流电缆直流化改造的研究主要是针对电缆本体,对电缆接头的研究还较少。本文建立了城市配电网中... 将交流电缆改为直流运行后,对电缆接头进行温度场和电场仿真并研究其温度和场强分布规律对改造后的电缆供电能力的评估非常重要,目前关于交流电缆直流化改造的研究主要是针对电缆本体,对电缆接头的研究还较少。本文建立了城市配电网中常见的10 kV交流三芯电缆接头的三维仿真模型,首先采用ANSYS中的热-电耦合模块对接触系数k=4时的接头模型进行温度场仿真;之后研究了接触电阻和空气对流换热系数对接头温度分布的影响;最后进行了电缆接头直流运行时的电场仿真,并根据温度场和电场仿真结果选取了直流载流量和合适的直流运行电压,与接头交流运行时进行了传输最大功率的比较。研究结果表明,交流电缆接头直流化改造后功率传输能力有了一定的提升。 展开更多
关键词 缆接头 直流化改造 -耦合仿真 影响因素 功率传输
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基于电-热耦合模型的IGBT模块结温计算方法 被引量:5
15
作者 李玲玲 许亚恵 李志刚 《电源学报》 CSCD 2016年第6期23-28,共6页
温度循环下的疲劳累计损伤是IGBT模块失效的主要原因,计算IGBT模块的结温对预测其寿命具有重要意义。为了研究IGBT模块工作过程中结温变化情况,首先通过计算IGBT和FWD的功率损耗建立了IGBT模块电模型,然后在分析IGBT模块热传导方式的基... 温度循环下的疲劳累计损伤是IGBT模块失效的主要原因,计算IGBT模块的结温对预测其寿命具有重要意义。为了研究IGBT模块工作过程中结温变化情况,首先通过计算IGBT和FWD的功率损耗建立了IGBT模块电模型,然后在分析IGBT模块热传导方式的基础上建立了IGBT模块热模型,进而基于电模型和热模型建立了IGBT模块的电-热耦合模型,最后以三相桥式逆变器为例对IGBT和FWD的结温进行了仿真分析。结果表明,由于IGBT和FWD处于开关状态,两者的结温波形均呈波动形状,且波动均值经过短时间上升后稳定于一恒定值,所以逆变器用IGBT模块开始工作后经短时间的热量积累最终达到热稳定状态;由于IGBT的开关损耗比FWD大,使得IGBT结温受开关频率的影响较大。 展开更多
关键词 IGBT模块 结温 功率损耗 -耦合模型
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基于电-热-老化耦合模型的自适应多段恒流充电研究 被引量:2
16
作者 李夔宁 张宏济 +1 位作者 谢翌 傅春耘 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1323-1329,共7页
基于一阶RC等效电路模型、热网络法以及老化模型建立了锂离子电池的电-热-老化耦合的多状态联合估计模型,采用粒子群优化算法建立阶数自适应的多段恒流充电策略.通过构建充电时间-电池寿命的帕累托边界曲线,得到了电池最短充电时间(β=1... 基于一阶RC等效电路模型、热网络法以及老化模型建立了锂离子电池的电-热-老化耦合的多状态联合估计模型,采用粒子群优化算法建立阶数自适应的多段恒流充电策略.通过构建充电时间-电池寿命的帕累托边界曲线,得到了电池最短充电时间(β=1)、最小老化(β=0)及平衡(β=0. 02)充电三种充电策略,并与CC-CV充电策略进行了对比.结果表明,最短时间充电与2C CC-CV具有很高的一致性.最小老化充电与0. 1C CC-CV充电的老化损失都很小,但前者缩短了61. 7%的充电时间.平衡充电策略相比于最小老化策略,仅牺牲0. 06%SOH,缩短71. 19%的充电时间.相比于0. 5C CC-CV充电策略,平衡充电策略的充电时间减少了44. 9%. 展开更多
关键词 锂离子 --老化耦合模型 自适应多段恒流 粒子群优化算法 帕累托边界
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改进IGBT动态模型与电-热-力多物理场耦合失效分析 被引量:6
17
作者 何怡刚 周健波 +2 位作者 刘嘉诚 倪华东 崔介兵 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期46-54,共9页
绝缘栅型双极型晶体管(IGBT)失效会对整流或逆变系统产生严重影响, IGBT应用场合不同导致其焊料层失效形式存在较大差异,因此有必要研究IGBT焊料层老化失效规律。首先利用改进的IGBT动态模型搭建三相整流电路并对其电路功耗误差进行修正... 绝缘栅型双极型晶体管(IGBT)失效会对整流或逆变系统产生严重影响, IGBT应用场合不同导致其焊料层失效形式存在较大差异,因此有必要研究IGBT焊料层老化失效规律。首先利用改进的IGBT动态模型搭建三相整流电路并对其电路功耗误差进行修正;其次构建IGBT三维有限元模型,并分析其在电-热-力多物理场耦合下芯片温度和焊料层应力分布规律;最后利用随机生成的焊料层缺陷来探究空洞、裂纹等对焊料层失效的影响,得出焊料层老化失效规律。仿真结果表明,焊料层缺陷面积的比例高于15%时,焊料层空洞、裂纹及脱落对芯片结温及焊料层应力影响显著,其中,脱落和裂纹对焊料层应力影响更大。 展开更多
关键词 IGBT 改进动态模型 --耦合 三维有限元
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动车组车顶高压电缆终端材料特性分析及电-热耦合场仿真研究 被引量:4
18
作者 王景兵 王家兴 +5 位作者 李国倡 齐朋帅 程兆璐 张帆 张家豪 魏艳慧 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2022年第7期64-70,共7页
动车组运行环境复杂,在电、热、高速气流等多重因素影响下的车顶高压电缆终端绝缘材料性能是影响动车组供电系统安全稳定的重要因素。本研究采用实验分析与仿真计算相结合的方法,测试分析了车顶电缆终端典型绝缘材料的导热性能、玻璃化... 动车组运行环境复杂,在电、热、高速气流等多重因素影响下的车顶高压电缆终端绝缘材料性能是影响动车组供电系统安全稳定的重要因素。本研究采用实验分析与仿真计算相结合的方法,测试分析了车顶电缆终端典型绝缘材料的导热性能、玻璃化转变温度和介电性能;通过建立车顶电缆终端电-热耦合仿真模型,分别研究了室温下电缆终端电场分布以及不同环境温度下的电缆终端温度分布。结果表明:三元乙丙橡胶和环氧树脂的导热系数均随着温度的升高而增大,高于80℃时,导热系数随着温度的升高有所减小。室温下,三元乙丙橡胶和环氧树脂的导热系数分别为0.251 W/(m·K)和0.431 W/(m·K)。三元乙丙橡胶的相对介电常数随着温度的升高逐渐减小,从-60℃的3.70减小到100℃的3.28;环氧树脂的相对介电常数随着温度的升高逐渐增大,从-60℃的5.02增大到100℃的5.29,这是由于二者的玻璃化转变温度不同引起的。仿真结果表明:温度引起交流电缆终端的电场变化不大,最大畸变点出现在应力锥根部,其值为3.120 kV/mm;其次电场集中分布在电缆主绝缘,电场强度为2.995 kV/mm。 展开更多
关键词 动车组 缆终端 -耦合 材料特性 仿真
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高密度阳极铝电解槽电-热场耦合仿真研究
19
作者 魏兴国 廖成志 +2 位作者 侯文渊 段鹏 李贺松 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期744-753,共10页
在铝电解槽中,阳极炭块内存在的气孔会降低炭块的导电和导热性能,并且增加炭渣,降低电流效率,导致炭耗和直流电耗升高。通过浸渍工艺得到的高密度阳极可以有效地降低炭块的气孔率。为了探究高密度阳极铝电解槽的电-热场变化和影响,基于A... 在铝电解槽中,阳极炭块内存在的气孔会降低炭块的导电和导热性能,并且增加炭渣,降低电流效率,导致炭耗和直流电耗升高。通过浸渍工艺得到的高密度阳极可以有效地降低炭块的气孔率。为了探究高密度阳极铝电解槽的电-热场变化和影响,基于ANSYS软件建立高密度阳极铝电解槽的电-热场耦合计算模型。研究结果表明:铝电解槽高密度阳极炭块的平均温度上升8.73℃,热应力增加,但形变量减小;侧部槽壳的平均温度下降28.59℃,热应力和形变量均降低,有利于保持槽膛内形稳定;热场变化主要与阳极炭块物性改变有关;槽电压降低49.16 mV,主要与炭块物性改变和电解质电阻率降低有关;高密度阳极电流全导通时间缩短3.39 h,可有效减弱换极产生的负面影响,阳极使用寿命可延长4 d,炭耗降低10.3 kg/t;铝电解槽反应能耗占比增加0.62%,电流效率提高1.69%,直流电耗降低270 kW·h/t。 展开更多
关键词 解槽 高密度阳极 - 耦合仿真
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湿式多片摩擦离合器对偶钢片热-机耦合分析 被引量:24
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作者 杨为 陆国栋 +2 位作者 吕和生 刘阳 林利红 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期26-32,共7页
针对湿式多片摩擦离合器对偶钢片会发生翘曲、裂纹等导致动力传递失效的问题,以某船用湿式多片摩擦离合器为研究对象,从摩擦热流生成和分配模型、温度场与耦合应力场的数值计算等方面提出了湿式多片摩擦离合器对偶钢片热-机耦合问题的... 针对湿式多片摩擦离合器对偶钢片会发生翘曲、裂纹等导致动力传递失效的问题,以某船用湿式多片摩擦离合器为研究对象,从摩擦热流生成和分配模型、温度场与耦合应力场的数值计算等方面提出了湿式多片摩擦离合器对偶钢片热-机耦合问题的分析方法,揭示了对偶钢片发生热失效的机理。研究结果表明:在接合过程中,对偶钢片温度从内沿向外沿依次递增,在3s的接合时间中摩擦表面温度在2.6s达到最高点;热应力分布规律为内沿产生周向拉应力,外沿产生周向压应力,摩擦表面产生径向压应力,内部产生径向拉应力。为解决对偶钢片热失效问题提供了理论依据。 展开更多
关键词 离合器 有限元法 数学模型 应力 -耦合
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