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发展电池动力船舶技术 助推长江经济带绿色航运发展 被引量：7
1
作者 瞿小豪 袁裕鹏 严新平 《中国水运》 2018年第9期14-16,共3页
长江经济带是我国人口、资源和经济分布最为集中的区域,是世界上位居首位的内河经济产业带,对我国国民经济具有重要影响。船舶作为贸易运输的重要载体,在长江经济带建设发展中起到至关重要的作用。当前,在长江水网上航行的柴油机动力船... 长江经济带是我国人口、资源和经济分布最为集中的区域,是世界上位居首位的内河经济产业带,对我国国民经济具有重要影响。船舶作为贸易运输的重要载体,在长江经济带建设发展中起到至关重要的作用。当前,在长江水网上航行的柴油机动力船舶造成的大气污染、水域污染和噪声污染普遍存在,对长江经济带生态环境造成了恶劣影响。新时代背景下,水运行业升级转型势在必行,急需创新内河船舶技术,研究和应用以清洁、环保为核心的电池动力绿色船舶技术,将对长江经济带的绿色可持续发展有着重要意义。 展开更多
关键词 电池动力船舶 长江经济带 绿色船舶
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大型船舶推进系统与船体耦合动力学研究综述 被引量：21
2
作者 严新平 李志雄 +3 位作者 刘正林 杨平 朱汉华 杨忠民 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期439-449,共11页
船舶推进系统-船体的动力学耦合理论是适应船舶大型化发展趋势和提高大型船舶航行性能的理论基础,需要解决大型船舶的大尺度效应、多参数耦合作用以及不确定航行环境与状态对船舶推进系统影响的理论问题,并探索通过改善推进系统的自适... 船舶推进系统-船体的动力学耦合理论是适应船舶大型化发展趋势和提高大型船舶航行性能的理论基础,需要解决大型船舶的大尺度效应、多参数耦合作用以及不确定航行环境与状态对船舶推进系统影响的理论问题,并探索通过改善推进系统的自适应性和工作可靠性来提升船舶航行性能的方法。文章侧重从大型船舶推进系统的状态不确定性分析与评估、水环境—船体—推进系统动力学耦合作用、以及船舶的实验室试验性能与实海环境的航行性能不一致性等三个方面,综合分析了国内外在该领域研究进展,指出尚待解决的问题和今后的研究方向。 展开更多
关键词 大型船舶 船体变形 推进系统 耦合动力学
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混合动力船舶能量管理控制策略设计与仿真 被引量：29
3
作者 袁裕鹏 王凯 严新平 《船海工程》 北大核心 2015年第2期95-98,共4页
为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能... 为了提高船舶的能源利用效率,降低排放,采用柴油发电机和燃料电池组成的混合动力为船舶提供电能,其中发动机为船舶提供基础载荷,当船舶功率负荷需求大于基础载荷时则由燃料电池组提供剩余的功率。针对这样的混合动力系统,设计船舶的能量管理系统的逻辑门限值控制策略和PID控制器。仿真结果表明,采用这种混合动力结构的船舶,可以提高柴油机的运行效率,所设计的PID控制器能很好地满足船舶的功率需求,提高系统的稳定性。 展开更多
关键词 混合动力船舶 能量管理系统 燃料电池 基础载荷
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综合电力系统船舶能量管理技术 被引量：10
4
作者 唐道贵 严新平 袁裕鹏 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第4期56-60,共5页
与采用单一能源动力结构的船舶相比,采用太阳能、风能等清洁能源的混合动力船舶的电力系统的复杂性增强,能量管理技术是保证其稳定、可靠、高效工作的关键技术之一。在研究综合电力系统的基础上,介绍当前国内外船舶能量管理系统及能量... 与采用单一能源动力结构的船舶相比,采用太阳能、风能等清洁能源的混合动力船舶的电力系统的复杂性增强,能量管理技术是保证其稳定、可靠、高效工作的关键技术之一。在研究综合电力系统的基础上,介绍当前国内外船舶能量管理系统及能量管理策略的研究现状,系统总结基于规则、优化和智能控制算法的能量管理策略。在此基础上,对船舶能量管理系统的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 综合电力系统 混合动力 能量管理系统 能量管理策略
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太阳能船舶技术应用现状及展望 被引量：21
5
作者 严新平 孙玉伟 袁成清 《船海工程》 北大核心 2016年第1期50-54,60,共6页
以太阳能船舶为对象,分析船基太阳能光伏系统的应用模式,介绍不同类型太阳船舶的技术发展现状,针对不同适用对象对其应用趋势进行展望。
关键词 船舶 太阳能 光伏 离网 并网
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基于摩擦学的船舶动力系统能效提升研究 被引量：10
6
作者 袁成清 白秀琴 +1 位作者 郭智威 严新平 《船海工程》 北大核心 2016年第1期91-98,102,共9页
从船舶能效提升的角度分析船舶柴油机缸套-活塞环、艉轴承等船舶关键摩擦部件的磨损控制技术,以及船体表面仿生、新材料等的节能减阻技术,分析构建船舶动力能效、船体表面阻力和航速的协同与调控体系,为船舶动力系统的能效提升提供必要... 从船舶能效提升的角度分析船舶柴油机缸套-活塞环、艉轴承等船舶关键摩擦部件的磨损控制技术,以及船体表面仿生、新材料等的节能减阻技术,分析构建船舶动力能效、船体表面阻力和航速的协同与调控体系,为船舶动力系统的能效提升提供必要的理论依据和解决方法。 展开更多
关键词 船舶动力系统 能效提升 摩擦学
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运河船舶岸基能源推进技术的系统构建 被引量：6
7
作者 严新平 万江龙 +1 位作者 袁裕鹏 尹奇志 《船海工程》 北大核心 2015年第3期159-163,168,共6页
为了降低运河船舶污染物的排放并减少其对非可再生资源依赖,构建基于岸基能源的运河船舶推进系统配置形式,提出采用接触网、动力电池,以及无线供电3种方式为船舶供电需要解决的关键技术。排放性和经济性两方面对比分析表明,采用基于岸... 为了降低运河船舶污染物的排放并减少其对非可再生资源依赖,构建基于岸基能源的运河船舶推进系统配置形式,提出采用接触网、动力电池,以及无线供电3种方式为船舶供电需要解决的关键技术。排放性和经济性两方面对比分析表明,采用基于岸基能源的船舶推进技术可以达到很好的节能减排效果。同时,该技术适用于运河、湖泊等水文特征相对稳定的内河流域。 展开更多
关键词 岸基能源 运河船舶 接触网 动力电池 无线供电
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船舶柴油机动力平衡性监测系统开发 被引量：2
8
作者 余永华 陈杰 杨建国 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第4期47-51,共5页
介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处... 介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的船舶柴油机动力平衡性在线监测诊断系统的研究与应用。该系统以实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)为软件开发平台,以NI FPGA数据采集卡为核心硬件,通过对船舶柴油机瞬时转速信号进行合适的信号处理,可实现多台船舶柴油机动力平衡性在线监测与诊断、数据管理及报表输出等功能。实船测试表明,该系统的实时性和测量精度能满足工程环境条件的要求。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 船舶柴油机 动力平衡性 瞬时转速 现场可编程门阵列 监测诊断
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船舶柴油机监测诊断技术研究及其应用 被引量：6
9
作者 余永华 杨建国 《柴油机》 2013年第2期1-6,共6页
介绍并分析了国内外成熟的监测诊断系统及其特点,详细阐述了柴油机各种监测诊断方法的原理及应用,包括瞬时转速法、热力参数法、振动分析法、声发射监测法和磁传感监测法,最后介绍了多参数多方法的船舶柴油机综合监测诊断系统。
关键词 船舶柴油机 监测诊断 故障
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船舶主机汽缸注油润滑技术研究 被引量：4
10
作者 贺玉海 《中国修船》 2010年第4期5-8,共4页
文章首先分析了船舶柴油机对汽缸注油润滑系统的要求,再分别研究了传统机械式注油器、HJSIP注油系统、AlphaACC电控注油系统和自主开发的新型电控汽缸注油润滑系统的技术特点,结果表明:电控注油系统可有效改善磨损、并能大幅降低汽缸油... 文章首先分析了船舶柴油机对汽缸注油润滑系统的要求,再分别研究了传统机械式注油器、HJSIP注油系统、AlphaACC电控注油系统和自主开发的新型电控汽缸注油润滑系统的技术特点,结果表明:电控注油系统可有效改善磨损、并能大幅降低汽缸油耗率和有害排放,是汽缸注油润滑的发展趋势。 展开更多
关键词 船舶柴油机 汽缸润滑 注油系统
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船舶智能能效管理技术发展现状及展望 被引量：23
11
作者 贺亚鹏 严新平 +1 位作者 范爱龙 王拯 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期317-324,共8页
受到全球变暖、环境保护以及降本增效等因素影响,各大航运企业对船舶能效管理技术的需求越来越高。本文从政策导向、市场需求以及技术驱动等3个方面分析了能效管理技术的必要性;总结了国内外现有船舶能效管理技术与产品,并从功能差异和... 受到全球变暖、环境保护以及降本增效等因素影响,各大航运企业对船舶能效管理技术的需求越来越高。本文从政策导向、市场需求以及技术驱动等3个方面分析了能效管理技术的必要性;总结了国内外现有船舶能效管理技术与产品,并从功能差异和优缺点等方面开展了现状分析;从船舶能效在线监测、能效智能评估以及能效优化控制等3个方面分析了船舶能效管理的关键技术;对船舶能效管理技术的未来发展趋势进行了展望。研究表明:监测是当前国内外船舶能效管理的基础,然后逐步发展了能效评估、航速优化、纵倾优化、故障诊断等衍生功能。在智能化程度方面,国内外的船舶能效管理仍以离线分析为主,以动态、在线、自主化为特征的智能评估和优化比较缺乏。本文可为船舶动力系统低碳化、智能化研究与发展提供指导。 展开更多
关键词 全球变暖 航运业 船舶节能 二氧化碳 智能能效 传感器 航速优化 数据挖掘
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基于自抗扰控制技术的船舶发电机励磁系统研究 被引量：2
12
作者 高国章 章世鹏 高岚 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第11期116-120,共5页
船舶电网是一个容量有限的电源系统,突加突卸大功率负载会对其造成冲击,甚至引起船舶发电机输出电压不稳定,采用经典PID难以满足快速恢复发电机输出电压的功能要求。针对这一问题,提出一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略对其进... 船舶电网是一个容量有限的电源系统,突加突卸大功率负载会对其造成冲击,甚至引起船舶发电机输出电压不稳定,采用经典PID难以满足快速恢复发电机输出电压的功能要求。针对这一问题,提出一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略对其进行改进。介绍自抗扰控制器的原理,分析其控制性能较经典PID控制优异的原因,设计自抗扰控制器,在Simulink仿真平台上搭建励磁系统仿真模型,进行仿真实验,仿真结果表明在船舶电力系统突加突卸大功率负载后,新型励磁控制策略较经典PID控制具有更好的快速性和稳定性。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 励磁系统 SIMULINK仿真 动态性能
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光伏渗透率对船舶光伏系统电能质量的影响 被引量：7
13
作者 邱爰超 袁成清 +2 位作者 孙玉伟 汤旭晶 严新平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1532-1538,共7页
为了研究光伏渗透率对船舶并网光伏电力系统电能质量的影响,采用PSCAD/EMTDC软件平台参照远洋滚装船"中远腾飞"轮并网型光伏系统进行电力系统建模仿真研究,并设定8个不同等级光伏渗透率,对比分析光伏并网切入和离网切出工况... 为了研究光伏渗透率对船舶并网光伏电力系统电能质量的影响,采用PSCAD/EMTDC软件平台参照远洋滚装船"中远腾飞"轮并网型光伏系统进行电力系统建模仿真研究,并设定8个不同等级光伏渗透率,对比分析光伏并网切入和离网切出工况对并网电力系统暂态的电能质量。光伏并网切入对电力系统电压和频率的扰动作用显著强于其离网切出过程,且随着光伏渗透率的提高呈增长趋势。研究结果表明:该研究工作对于深入探索光伏系统与船舶电力系统并联运行的临界条件、暂态和静态稳定性以及整个电力系统的可靠性具有重要的理论指导价值。 展开更多
关键词 船舶工程 绿色船舶 船舶电力系统 光伏系统 电能质量 PSCAD/EMTDC 电压偏差 频率偏差 最大单次谐波含量 总畸变率
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船用中速柴油机缸压闭环控制技术仿真研究 被引量：12
14
作者 唐俊 余永华 +1 位作者 王勤鹏 杨建国 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期72-78,共7页
针对船用柴油机工作不均匀及循环波动对柴油机性能和振动噪声的负面影响问题,以6L16/24-CR型船用中速柴油机为对象,使用软件在环仿真技术对缸压闭环控制策略进行仿真分析。建立能模拟各缸不均匀性和循环波动的柴油机实时模型,从气缸压... 针对船用柴油机工作不均匀及循环波动对柴油机性能和振动噪声的负面影响问题,以6L16/24-CR型船用中速柴油机为对象,使用软件在环仿真技术对缸压闭环控制策略进行仿真分析。建立能模拟各缸不均匀性和循环波动的柴油机实时模型,从气缸压力中选取能指示柴油机各缸燃烧状态的反馈变量,根据反馈变量和控制变量之间的动态关系开发缸压闭环控制策略,建立由柴油机实时模型、气缸压力反馈变量、控制策略和喷油控制变量构成的软件在环仿真平台,在该软件在环仿真平台上对缸压闭环控制策略进行闭环仿真。结果表明,开发的缸压闭环控制策略能满足船用柴油机的控制要求,在仿真环境下能改善约99%的各缸不均匀。 展开更多
关键词 船用中速柴油机 闭环控制 缸压 实时模型
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计入船体变形激励的大型船舶推进轴系振动性能研究 被引量：6
15
作者 田哲 张聪 +1 位作者 严新平 熊冶平 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期1368-1376,共9页
大型船舶的船体变形与其推进系统之间的耦合影响成为船舶领域的研究热点,开展船体变形激励下的推进轴系振动性能的研究对保证船舶可靠运行十分必要。文章以船舶轴系动力学方程为研究基础,建立其计入船体变形激励的大型船舶推进轴系的动... 大型船舶的船体变形与其推进系统之间的耦合影响成为船舶领域的研究热点,开展船体变形激励下的推进轴系振动性能的研究对保证船舶可靠运行十分必要。文章以船舶轴系动力学方程为研究基础,建立其计入船体变形激励的大型船舶推进轴系的动力学模型并通过解析解与数值解的对比验证了方法的可靠性。依据此模型,以某大型集装箱船舶为研究对象,分别探索了船体变形激励不确定方向下以及变尺寸参数下轴系振动的影响规律,为大型船舶船体变形激励下的轴系振动问题提供了理论基础。 展开更多
关键词 船体变形 轴系 不确定性 变参数 振动特性
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基于虚拟同步发电机的船舶光伏并网逆变控制策略 被引量：7
16
作者 汤旭晶 喻航 +3 位作者 孙玉伟 袁成清 严新平 邱爰超 《中国航海》 CSCD 北大核心 2018年第1期28-33,共6页
在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchrono... 在船舶电力系统中集成并网型太阳能光伏系统,当传统恒功率(PQ)控制策略光伏逆变器与船舶电站并联运行时,存在惯性小、阻尼低且不易实现光伏能量合理调度等问题。针对PQ控制策略存在的缺陷,提出一种基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)的光伏并网逆变控制策略,在控制算法中引入功-频下垂特性和虚拟转动惯量,使并网逆变器具有与同步发电机相似的输出下垂特性及惯性阻尼;利用PSCAD/EMTDC建立船舶光伏电-船电并网电力系统仿真模型,分别对PQ和VSG模式下的电网频率/电压波动、光伏并网逆变器和同步发电机组承担的有功功率/无功功率进行分析,研究系统参数的暂态变化。结果表明:采用VSG控制策略能有效抑制系统频率波动,实现光伏并网功率的自动调节,并显著提高电网的稳定性。 展开更多
关键词 船舶 光伏系统 并网 虚拟同步发电机 下垂控制
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基于磁传感技术的活塞环磨损监测方法研究 被引量：8
17
作者 杨建国 彭章明 +1 位作者 余永华 卢银 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期85-89,共5页
在分析国内外活塞环监测技术的基础上,将磁阻传感器引入活塞环的磨损监测。以YC4108D柴油机为研究对象,构建试验平台,模拟活塞环磨损。通过对活塞环磨损引起周围磁场变化的有限元分析计算,并与试验结果进行对比,表明通过磁阻传感器可以... 在分析国内外活塞环监测技术的基础上,将磁阻传感器引入活塞环的磨损监测。以YC4108D柴油机为研究对象,构建试验平台,模拟活塞环磨损。通过对活塞环磨损引起周围磁场变化的有限元分析计算,并与试验结果进行对比,表明通过磁阻传感器可以检测活塞环经过传感器时的磁场变化,活塞环的磨损量与磁阻传感器的输出电压存在一定的对应关系,即利用磁阻传感器检测磁场的变化可监测活塞环的磨损状态,这对大型低速二冲程船用柴油机活塞环磨损的在线监测具有借鉴意义。 展开更多
关键词 磁阻传感器 活塞环磨损 监测
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船用低速柴油机缸压闭环控制硬件在环仿真技术研究 被引量：7
18
作者 余永华 沈叶磊 +1 位作者 王勤鹏 杨建国 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期86-92,共7页
针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题,以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象,使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型;结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件... 针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题,以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象,使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型;结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件,开发了缸压闭环控制快速原型,通过位置管理模块和缸压采集分析处理模块,从缸压数据中提取平均指示压力和50%燃烧放热量相位作为反馈变量,以喷油正时和喷油脉宽为控制变量,对缸压进行闭环控制;集成实时仿真模型、硬件在环仿真系统和快速控制原型,构成闭环系统。试验验证表明:开发的缸压闭环控制策略能够使燃烧特性参数波动减少50%左右,对各缸和各循环间的燃烧不平衡性均有改善效果。 展开更多
关键词 船用低速柴油机 缸压闭环控制 实时仿真模型 硬件在环仿真
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大型船舶推进轴系扭振特性仿真和试验 被引量：10
19
作者 谈微中 张聪 +2 位作者 田哲 严新平 胡木水 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第1期45-49,共5页
基于多体动力学耦合理论结合有限元理论,以1艘大型船舶为研究对象,建立其推进轴系的刚柔耦合多体动力学仿真模型,对大型低转速推进轴系在工作中的扭振特性进行研究。在仿真计算的基础上,利用扭振测试系统对实船的扭振进行测量,并从多个... 基于多体动力学耦合理论结合有限元理论,以1艘大型船舶为研究对象,建立其推进轴系的刚柔耦合多体动力学仿真模型,对大型低转速推进轴系在工作中的扭振特性进行研究。在仿真计算的基础上,利用扭振测试系统对实船的扭振进行测量,并从多个谐次将轴系扭振的仿真计算值与试验测量值进行对比和分析。分析结果表明,通过仿真计算得到的轴系扭转振动变化趋势与实际测量值基本相符,验证了仿真模型的正确性和可行性。同时,通过Adams/Virbration模块分析了船体变形对轴系扭振的影响,证明了船体变形会导致轴系扭转振动增大。 展开更多
关键词 多体动力学 扭振特性 推进轴系 船体变形
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24脉波移相整流变压器技术研究综述 被引量：7
20
作者 孙玉伟 潘天雄 +3 位作者 严新平 袁成清 汤旭晶 潘鹏程 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2019年第3期438-442,共5页
在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器... 在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器难以有效解决输出高品质稳定直流电的问题.在介绍24脉波整流技术的原理及分类的基础上,分别就基于隔离型、自耦型、直线式和圆形变压器的24脉波整流器移相变换原理、拓扑结构及性能特点进行了对比分析,探讨了柱式、直线式和圆形移相变压整流器在铁磁结构、绕组布设和匝数计算等方面的差异. 展开更多
关键词 24脉波整流器 谐波 自耦变压器 圆形变压器 直线式变压器
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