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基于Swin Transformer的位移与应变测量
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作者 但西佐 杨浩 李桂华 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2455-2467,共13页
为解决传统数字图像相关(DIC)方法依赖固定子集而导致的高频位移捕捉能力不足及对复杂应变适应性差的问题,提出了一种基于Swin Transformer的位移与应变同步预测网络模型。该模型由ST-DIC-d(位移预测)和ST-DIC-s(应变预测)两个子网络组... 为解决传统数字图像相关(DIC)方法依赖固定子集而导致的高频位移捕捉能力不足及对复杂应变适应性差的问题,提出了一种基于Swin Transformer的位移与应变同步预测网络模型。该模型由ST-DIC-d(位移预测)和ST-DIC-s(应变预测)两个子网络组成。首先,利用Swin Transformer的分层编码器-解码器结构进行多尺度特征提取;然后,通过注意力机制与跳跃连接有效捕捉图像的局部和全局特征,从而得到位移场;最后,通过应变计算层从位移场精确计算应变分量。在DIC Challenge数据集上的实验结果表明,ST-DIC相比传统DIC方法和基于CNN的模型,平均绝对误差在垂直位移预测上减少21%。在实际拉伸实验中,ST-DIC在高梯度区域最大应变精度提高8%。本文所提出的方法在测量复杂变形方面具有更高的可靠性与精度。 展开更多
关键词 数字图像相关 Swin transformer 高频位移 多尺度特征提取 应变测量
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基于边缘引导和动态可变形Transformer的遥感图像变化检测 被引量:2
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作者 雷涛 翟钰杰 +2 位作者 许叶彤 王营博 公茂果 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期107-117,共11页
卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和Transformer的混合架构能够有效建模图像的局部与全局特征,已成为遥感图像变化检测任务的主流网络.然而这类网络仍面临着一些挑战. CNN分支中的卷积和池化运算通常会抑制遥感图像中的... 卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和Transformer的混合架构能够有效建模图像的局部与全局特征,已成为遥感图像变化检测任务的主流网络.然而这类网络仍面临着一些挑战. CNN分支中的卷积和池化运算通常会抑制遥感图像中的高频信息,降低目标边界的精度;此外,Transformer分支对图像像素进行等同长程依赖关系建模,忽略了变化目标的形状及语义关联信息,导致网络对变化目标特征的表达不足.为解决上述问题,提出了基于边缘引导和动态可变形Transformer的遥感图像变化检测网络.在CNN分支中设计了边缘信息引导模块,利用高频信息增强目标区域的边缘信息,从而改善变化目标的轮廓精度.同时设计了一种新颖的动态可变形Transformer,能够自适应地匹配形状不同的变化目标,选择与变化相关的特征建模长程依赖关系,以提高网络的特征表达能力.实验结果表明,提出的方法在三个公开数据集LEVIR-CD、CDD和DSIFN-CD上显著提高了检测精度,在变化目标的边界精度和内部完整性方面都明显优于当前的主流网络. 展开更多
关键词 遥感图像 变化检测 高频信息 边缘信息 动态可变形transformer
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A high frequency vibration compensation approach for ultrahigh resolution SAR imaging based on sinusoidal frequency modulation Fourier-Bessel transform 被引量:2
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作者 CHEN Siyu WANG Yong CAO Rui 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2023年第4期894-905,共12页
Ultrahigh resolution synthetic aperture radar(SAR)imaging for ship targets is significant in SAR imaging,but it suffers from high frequency vibration of the platform,which will induce defocus into SAR imaging results.... Ultrahigh resolution synthetic aperture radar(SAR)imaging for ship targets is significant in SAR imaging,but it suffers from high frequency vibration of the platform,which will induce defocus into SAR imaging results.In this paper,a novel compensation method based on the sinusoidal frequency modulation Fourier-Bessel transform(SFMFBT)is proposed,it can estimate the vibration errors,and the phase shift ambiguity can be avoided via extracting the time frequency ridge consequently.By constructing the corresponding compensation function and combined with the inverse SAR(ISAR)technique,well-focused imaging results can be obtained.The simulation imaging results of ship targets demonstrate the validity of the proposed approach. 展开更多
关键词 synthetic aperture radar(SAR) high frequency vibration compensation sinusoidal frequency modulation FourierBessel transform(SFMFBT)
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基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法
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作者 陈彬 陈一博 +2 位作者 万妮娜 黄力 唐波 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6591-6602,I0037,共13页
高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energeti... 高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合,构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型;其次,在静态磁滞磁导模型基础上,依据损耗统计理论,引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量,构建铁芯动态磁滞磁导模型;然后,基于不同工况下实验测量数据,结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线,推导静态模型参数随频率变化规律,得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数;最后,将所建铁芯模型在不同频率、磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析,验证铁芯模型的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 损耗统计理论 Energetic模型 磁导-电容类比法 频率效应
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电机电流瞬时频率极坐标视图及其在RV齿轮箱故障诊断中的应用
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作者 徐凯 伍星 +1 位作者 王东晓 柳小勤 《振动工程学报》 北大核心 2025年第6期1326-1334,共9页
电机电流监测系统凭借非侵入式、成本低的优势受到了广泛关注,但常用的电流频谱分析容易受到固有谐波以及安装误差的影响,并且高幅值基频会弱化故障特征。为了揭示齿轮故障导致的啮合刚度降低对电机电流频率调制的影响规律,建立了包含... 电机电流监测系统凭借非侵入式、成本低的优势受到了广泛关注,但常用的电流频谱分析容易受到固有谐波以及安装误差的影响,并且高幅值基频会弱化故障特征。为了揭示齿轮故障导致的啮合刚度降低对电机电流频率调制的影响规律,建立了包含故障齿轮啮合刚度的电机电流模型,并推导了瞬时频率表达式。针对传统时频分析方法瞬时频率估计精度低的缺点,提出了基于高阶同步压缩变换(HSST)的瞬时频率极坐标视图方法,用来提取齿轮故障特征。该方法通过检测与故障齿啮合周期同步的频率调制特征来直观地展示齿轮箱故障,避免了固有谐波和基频的干扰,具有齿轮故障特征的唯一性。通过对RV齿轮箱实验台的电机电流信号分析,验证了所提出电机电流模型与故障特征分布规律的准确性,以及基于HSST的瞬时频率极坐标视图的齿轮箱故障诊断方法的有效性。 展开更多
关键词 故障诊断 RV齿轮箱 电机电流分析 高阶同步压缩变换 啮合刚度 瞬时频率极坐标视图
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基于高阶局部最大值同步挤压变换的浅埋隧道地表高铁振动信号时频与衰减特征分析
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作者 贾宝新 翟紫薇 +3 位作者 张晶 周志扬 苑文雅 郑克楠 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期337-352,共16页
为解决浅埋隧道上覆地表采集到的高铁振动信号底噪丰富的问题,提出一种适用于浅埋隧道上覆地表高铁振动信号降噪的高阶局部最大值同步挤压变换方法。首先,引入高阶调制算子推导高阶估算瞬时频率,结合局部最大值同步挤压变换推导出高阶... 为解决浅埋隧道上覆地表采集到的高铁振动信号底噪丰富的问题,提出一种适用于浅埋隧道上覆地表高铁振动信号降噪的高阶局部最大值同步挤压变换方法。首先,引入高阶调制算子推导高阶估算瞬时频率,结合局部最大值同步挤压变换推导出高阶局部最大值同步挤压变换,通过数值模拟多分量加噪信号验证该方法的抗噪性;随后,对高铁振动信号进行相关时频分析、处理,对比验证高阶局部最大值同步挤压变换的降噪效果和适用效果;最后,基于此方法对高铁振动信号的时频及衰减特征进行分析。研究可为隧道场地高铁振动信号提供一种谱精度高、降噪效果好的时频分析方法,并为隧道场地中高铁振动的环境影响研究提供理论分析基础。 展开更多
关键词 高铁振动信号 高阶局部最大值同步挤压变换 时频分析 降噪效果 衰减特征
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一种低复杂度的变换域正交时频空信道均衡算法
7
作者 廖勇 刘爽 李雪 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第7期2050-2061,共12页
正交时频空(OTFS)调制在解决高速移动通信中的性能瓶颈方面具有独特优势,但传统均衡算法难以有效消除复杂环境下的符号间干扰(ISI)和多普勒间干扰(IDI),同时还存在复杂度高的问题。针对上述问题,该文提出一种低复杂度的基于分块矩阵的... 正交时频空(OTFS)调制在解决高速移动通信中的性能瓶颈方面具有独特优势,但传统均衡算法难以有效消除复杂环境下的符号间干扰(ISI)和多普勒间干扰(IDI),同时还存在复杂度高的问题。针对上述问题,该文提出一种低复杂度的基于分块矩阵的变换域OTFS信道均衡算法。首先,基于时延-多普勒(DD)域信道响应的分块稀疏性,结合保护间隔设计,逐步消除OTFS系统扩散引起的ISI,建立子块的均衡模型。其次,利用信道子矩阵托普利兹循环矩阵的性质,将其进行变换域处理变为对角矩阵,从而在均衡操作中消除IDI并降低算法复杂度。最后,在此算法的基础上引入判决反馈,进一步提升算法的性能增益。系统仿真表明,该文所提算法在复杂度与性能方面均具有良好的折中性能且适合多种实际场景,同时能在一定程度上降低信道估计过程中的导频开销,增加数据传输效率。 展开更多
关键词 高速移动场景 信道均衡 正交时频空 变换域 干扰消除 判决反馈
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基于分频式生成对抗网络的非成对水下图像增强
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作者 牛玉贞 张凌昕 +2 位作者 兰杰 许瑞 柯逍 《电子学报》 北大核心 2025年第2期527-544,共18页
增强水下图像质量对水下作业领域的发展具有重要意义.现有的水下图像增强方法通常基于成对的水下图像和参考图像进行训练,然而实际获取与水下图像对应的参考图像比较困难,相比之下获得非成对高质量水下图像或者陆上图像较为容易.此外,... 增强水下图像质量对水下作业领域的发展具有重要意义.现有的水下图像增强方法通常基于成对的水下图像和参考图像进行训练,然而实际获取与水下图像对应的参考图像比较困难,相比之下获得非成对高质量水下图像或者陆上图像较为容易.此外,现有的水下图像增强方法很难同时针对各种失真类型进行图像增强.为了避免对成对训练数据的依赖和进一步降低获得训练数据的难度,并应对多样的水下图像失真类型,本文提出了一种基于分频式生成对抗网络(Frequency-Decomposed Generative Adversarial Network,FD-GAN)的非成对水下图像增强方法,并在此基础上设计了高低频双分支生成器用于重建高质量水下增强图像.具体来说,本文引入特征级别的小波变换将特征分为低频和高频部分,并基于循环一致性生成对抗网络对低频和高频部分区分处理.其中,低频分支采用结合低频注意力机制的编码-解码器结构实现对图像颜色和亮度的增强,高频分支则采用并行的高频注意力机制对各高频分量进行增强,从而实现对图像细节的恢复.在多个标准水下图像数据集上的实验结果表明,本文提出的方法在使用非成对的高质量水下图像和引入部分陆上图像的情况下,均能有效生成高质量的水下增强图像,且有效性和泛化性均优于当前主流的水下图像增强方法. 展开更多
关键词 水下图像增强 生成对抗网络 小波变换 注意力机制 高低频双分支生成器
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考虑直流偏磁和非正弦激励影响的高频变压器磁芯损耗修正模型
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作者 张献 陈方宇 +3 位作者 宋文乐 王磊 刘成宇 代中余 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第7期85-95,共11页
高频变压器磁芯损耗的精确计算,对电力电子器件的优化设计具有重要意义。首先,针对经典损耗分离方程在非正弦电压激励下磁芯损耗计算精度较低的问题,选取梯形波和方波作为非正弦激励,通过法拉第电磁感应定律得到带有波形因数的磁通密度... 高频变压器磁芯损耗的精确计算,对电力电子器件的优化设计具有重要意义。首先,针对经典损耗分离方程在非正弦电压激励下磁芯损耗计算精度较低的问题,选取梯形波和方波作为非正弦激励,通过法拉第电磁感应定律得到带有波形因数的磁通密度分段曲线,分别修正高频变压器磁芯涡流损耗和剩余损耗解析式。其次,考虑到高频变压器在实际工作状态下可能存在一定程度的直流偏磁,探究直流偏磁分量和磁通密度对磁滞损耗的非线性耦合关系,基于直流偏磁分量修正磁滞损耗解析式,推导出综合考虑直流偏磁和非正弦激励的高频变压器磁芯改进损耗分离模型。最后,搭建磁芯损耗测量平台,通过实验数据得出修正模型拟合参数,将经典模型和修正模型分别与实测值作误差分析,验证本文提出的磁芯损耗修正模型的准确性和有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 非正弦激励 波形因数 磁芯损耗 损耗分离公式 直流偏磁
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考虑分布电容的高频变压器多目标优化设计
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作者 赵志刚 苏楠 +1 位作者 陈天缘 王凯 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第6期81-91,共11页
高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境,进行高频变压器优化设计时,需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题,首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔... 高频变压器分布电容会影响电力电子器件的工作环境,进行高频变压器优化设计时,需对高频变压器分布电容进行准确评估和控制。针对分布电容评估问题,首先根据圆柱型电容器电容计算公式、平板电容器电容计算公式对相邻圆导线间电容和带隔离层圆导线间电容进行计算,并结合不同绕组排布下的电场分布求出高频变压器绝缘区域所储存的总电场能量,然后给出利兹线等效为圆导线的等效方案和在不同绕组匝数、层数以及不同层间绝缘厚度情况下的绕组长度计算方法,最终提出可以准确计算高频变压器分布电容的解析方法,并用实验和仿真验证分布电容计算方法的准确性。最后,使用二代非支配排序遗传算法建立高频变压器优化模型,根据优化模型设计一台效率为99.39%的7 kW/100 kHz高频变压器样机,使用优化算法有效抑制了分布电容。 展开更多
关键词 高频变压器 磁芯损耗 绕组损耗 漏感 分布电容 多目标优化算法
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基于高次时频谱特征的LPI雷达信号识别 被引量:1
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作者 李世通 金小萍 +1 位作者 孙杰 汪晓锋 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期314-320,共7页
针对传统LPI雷达信号识别算法在低信噪比下识别率较低的问题,提出了一种基于高次时频特征的雷达信号识别算法。利用时频变换得到雷达信号的时频分布,时频谱做幂次化计算得到信号的高次时频图像,提取时频图像的灰度梯度共生矩阵和伪Zern... 针对传统LPI雷达信号识别算法在低信噪比下识别率较低的问题,提出了一种基于高次时频特征的雷达信号识别算法。利用时频变换得到雷达信号的时频分布,时频谱做幂次化计算得到信号的高次时频图像,提取时频图像的灰度梯度共生矩阵和伪Zernike特征并组成联合特征向量,通过支持向量机实现雷达信号的分类识别。实验结果表明:在信噪比为−6 dB时,所提算法对8种典型雷达信号的整体识别准确率能达到95%以上。 展开更多
关键词 雷达信号识别 时频变换 高次时频 特征提取 支持向量机
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基于磁场能量法的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型
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作者 胡安龙 李敏 +4 位作者 魏勇 尚志鹏 刘任 王爽 唐波 《智慧电力》 北大核心 2025年第1期24-30,53,共8页
圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大... 圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大、精度低等问题。基于极坐标与坡应廷定理推导了考虑高频集肤与邻近效应的圆形利兹线初、次级绕组漏磁场能量的解析表达式,进而在磁场能量法的架构内,推导并得到了一种新的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型。基于该解析模型和传统Dowell模型分别计算了2种圆形利兹线绕组高频变压器样机的宽频漏电感,并将其与相应实测结果进行对比,验证了所提解析计算模型的准确性。 展开更多
关键词 高频变压器 圆形利兹线 漏电感 解析计算
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高频利兹线变压器漏感快速计算方法
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作者 陈天缘 赵志刚 +1 位作者 郑宇萱 王凯 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2353-2364,共12页
高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带... 高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带来了严峻的挑战。一方面,磁心窗口各区域的磁场能量难以准确提取;另一方面,利兹线的多股和扭转结构难以准确表征。因此,该文基于镜像原理和网格化处理,精确提取磁心窗口不同区域的磁场能量。通过引入相对复数磁导率实现了多股利兹线的均匀化建模,揭示了宽频范围内磁场能量的衰减规律,提出坐标变换方法对利兹线的扭转结构进行表征,建立了计及利兹线扭转特征和频变特性的高频变压器漏感预测模型。最后,针对两种不同利兹线绕组的变压器模型,从计算精度和效率两方面进行了详细的实验研究和对比分析。结果表明,所提计算方法的最大偏差不超过4%,计算时间约为20 s,验证了该方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 高频变压器 漏感 镜像法 利兹线绕组 频变特性
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四川盆地合川-潼南地区基于小波变换的层序地层划分及其对有利储层的控制作用——以上震旦统灯影组四段为例
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作者 陈孝全 田小彬 +7 位作者 师江波 王显东 熊昱杰 王轲 王年梅 张慧君 赵宏伟 钱红杉 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第3期41-49,共9页
四川盆地合川-潼南地区碳酸盐岩地层中普遍发育高频层序,然而在仅有钻测井资料的情况下准确地开展高频层序划分一直是学界不断探索的难题。选取研究区GS16井,利用Matlab小波分析工具对自然伽马曲线开展小波变换和旋回分析,对上震旦统灯... 四川盆地合川-潼南地区碳酸盐岩地层中普遍发育高频层序,然而在仅有钻测井资料的情况下准确地开展高频层序划分一直是学界不断探索的难题。选取研究区GS16井,利用Matlab小波分析工具对自然伽马曲线开展小波变换和旋回分析,对上震旦统灯影组四段(灯四段)开展高频层序研究及海平面分析。结果表明,灯四段可划分为2个三级层序,分别发育下部海侵体系域和上部高位体系域,并进一步识别出7个四级层序及13个五级层序,不同层序与小波变换得到的一维曲线具有良好的对应关系;Fischer图解曲线与三级层序界面具有较好的对应性,能近似反映海平面的波动特征,灯四段海水波动较为频繁,且始终保持在一个相对较高的水位条件;等时格架连井对比揭示,灯四段储层发育明显受控于层序,四级层序的高位体系域部位更容易发育有利储层,且具有多期叠置的特征,高频层序控制着优质储层发育的基础,后期表生岩溶则起到关键性改善作用。研究结果对于依据测井资料开展碳酸盐岩储层层序划分具有理论意义,对区内高精度层序格架搭建及有利储层发育位置预测具有实际意义。 展开更多
关键词 小波变换 高频层序 灯影组四段 Fischer图解 合川-潼南地区 四川盆地
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基于共高频母线MMC-SST互联通道分布参数研究的同步变压器优化设计
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作者 潘禹卓 曲盈睿 +4 位作者 赵巍 齐磊 尹丽稳 魏津 孙孝峰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第17期6930-6944,I0027,共16页
基于共高频母线模块化多电平固态变压器拓扑结构,构建其互联通道的分布参数等效模型与解析模型;分析漏感、绕组电阻和开关器件等效电阻等分布参数对系统直流电压与功率传递的影响;在确保系统性能稳定可靠的前提下,进一步探讨分布参数应... 基于共高频母线模块化多电平固态变压器拓扑结构,构建其互联通道的分布参数等效模型与解析模型;分析漏感、绕组电阻和开关器件等效电阻等分布参数对系统直流电压与功率传递的影响;在确保系统性能稳定可靠的前提下,进一步探讨分布参数应满足的合理范围,并以变压器功率密度、效率为目标,以有功传输比和温升为约束对互联通道的高频变压器进行寻优设计以满足互联通道的性能需求;建立变压器和翅片等效热路模型,以质量轻、散热量大为优化目标对变压器进行散热设计;最后,根据优化结果制作一台50 kW/5 kHz的变压器样机,实验结果验证该文变压器设计的有效性。 展开更多
关键词 高频互联通道 分布参数 热路模型 变压器优化设计
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基于变压器套管升高座处电流互感器的高频局部放电监测技术
16
作者 郝震 江长明 +5 位作者 李欢 成德良 唐云鹏 刘光伟 牛铮 穆卡 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1126-1134,共9页
局部放电(简称局放)监测对变压器安全稳定运行至关重要,研究一种可用于离线和在线的非侵入式局放监测手段可以大幅提升变压器运行安全性。使用升高座模型探究了套管升高座处电流互感器(套管TA,工程上亦称为套管CT)感知高频信号的机理,... 局部放电(简称局放)监测对变压器安全稳定运行至关重要,研究一种可用于离线和在线的非侵入式局放监测手段可以大幅提升变压器运行安全性。使用升高座模型探究了套管升高座处电流互感器(套管TA,工程上亦称为套管CT)感知高频信号的机理,验证了基于套管TA监测变压器内部局放这一方案的可行性。对1台500k V变压器上安装的11个套管TA进行了传输阻抗、波形畸变率及线性度等参数的测试,验证了套管TA符合标准要求,能够作为高频电流传感器使用。在1台500 kV真型变压器击穿试验中,使用套管TA连接检测设备进行了局放采集试验,结果显示其能有效采集到高频放电信号,与套管末屏、铁芯夹件接地等处测得的信号趋势一致并线性相关,相关系数大于0.91,在本次试验中,信噪比高于铁芯接地HFCT 3.86倍,高于末屏接地HFCT 2.60倍,验证了基于套管TA监测变压器内部局放的可行性与准确性。 展开更多
关键词 变压器 工频电流互感器 电流互感器 高频电流 局放监测 在线监测
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圆形利兹线高频变压器双二维漏感解析计算模型 被引量:1
17
作者 张鹏宁 李朋阳 +3 位作者 刘泽 张荐 曹清山 李磊 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期75-87,共13页
圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布... 圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布进行双二维简化等效,综合考虑高频涡流效应对圆形利兹线内漏磁能量的影响,建立了高频变压器双二维漏感解析计算模型,并利用所提出模型分析了磁芯开气隙和绕组交叉换位情况下高频变压器的漏感变化特性。同时将双二维漏感解析计算模型应用到高频变压器的优化设计流程中,设计并制作了两台变比分别为200 V/200 V、300 V/600 V的高频变压器样机,通过实验对其漏感进行了测量,且实验测量值与解析模型计算值的全局平均偏差均小于2%,验证了该文模型的准确性。最后,通过对该文模型的适用性进行对比分析得出,模型的计算精度和时间成本均会随着镜像层数和网格划分数的增加而增加,为该文模型在圆形利兹线高频变压器优化设计中的应用提供了理论参考。 展开更多
关键词 圆形利兹线高频变压器 漏电感 镜像法 高频涡流效应 气隙
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高压SiC装备高频电流互感器型隔离取能电源电场分布和绝缘特性
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作者 唐海博 潘建宇 +2 位作者 姜怡 闫升 田鸿昌 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3170-3180,3273,共12页
高频电流互感器(HCT)型隔离取能电源具有优异的低寄生电容和强隔离能力,在高压碳化硅(SiC)器件及装备应用中具有良好的应用前景。然而,该装置的复杂结构带来了绝缘特性不明和高效耐压提升方法不清等问题。因此,该文首先构建HCT型隔离电... 高频电流互感器(HCT)型隔离取能电源具有优异的低寄生电容和强隔离能力,在高压碳化硅(SiC)器件及装备应用中具有良好的应用前景。然而,该装置的复杂结构带来了绝缘特性不明和高效耐压提升方法不清等问题。因此,该文首先构建HCT型隔离电源的三维等效仿真模型,系统探究了磁心尺寸、绕组匝数、隔离距离等7个关键结构参数对取能电源高压电场分布的影响特性,提出多因素耦合下的优化设计方法。然后搭建HCT型隔离取能电源高压实验平台,通过实验探究了关键结构因素对局部放电量形成和发展的关联规律,明晰了不同结构尺寸下的HCT型电源耐压强度,最终为HCT型隔离取能电源的绝缘优化设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 高压SiC器件 隔离取能电源 高频电流互感器
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基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法
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作者 易哲嫄 孙凯 刘增杨 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期228-238,I0019,共12页
大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导... 大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导两步仿真的改进热分析方法,保证热分析精度的同时,提升热分析计算速度。仿真结果表明,提出的热分析方法与传统方法准确度相似,而计算速度大幅提升。此外,优化过程中,将变换器电路参数与变压器参数共同考虑,引入更多优化变量,从而形成全局优化模型,提升设计方案的优异性;并采用改进热分析方法和遗传算法以提升计算速度,保证了全局优化模型的可计算性。综合以上措施,最终形成系统的大功率高频变压器高速全局优化设计方法。通过一个具体的案例设计和实验结果验证提出的优化方法的有效性。 展开更多
关键词 大功率高频变压器 高速全局优化 热分析 变换器协同设计 遗传算法
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间接矩阵谐振型电力电子变压器高频环节特性分析与开关频率设计方法 被引量:1
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作者 赵聪 胡钰杰 +3 位作者 胡洋 高范强 徐飞 李子欣 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期704-713,I0025,共11页
串联谐振型直流变换器(series-resonant DC-DC converter,SRC)是电力电子变压器的核心元件,但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一,为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而,当SRC直流侧电容减小,尤其... 串联谐振型直流变换器(series-resonant DC-DC converter,SRC)是电力电子变压器的核心元件,但电容等储能元件体积大是制约电力电子变压器功率密度提高的重要因素之一,为此应尽量减小电容等无源元件体积。然而,当SRC直流侧电容减小,尤其是与谐振电容基本相当时,其高频环节电流特性与传统的直流电容较大的SRC存在很大不同。为解决上述问题,该文对比分析半桥型SRC、全桥型SRC和半桥全桥混合的SRC(混合型SRC)在不同直流电容与谐振电容比值情况下的高频环节电流特性,求解得到实现软开关时3种典型SRC开关频率设计应满足的超越方程,进一步得到其开关频率与谐振频率比值解析表达式,据此提出3种SRC高频环节开关频率设计方法。最后,通过实验验证高频环节特性分析正确性和所提出的开关频率设计方法有效性。 展开更多
关键词 间接矩阵谐振型电力电子变压器 串联谐振直流变换器 高频链路 软开关 开关频率设计
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