磁饱和及参数变化对速度观测器精度的影响
1、参数设置对磁记忆技术判断缺陷灵敏度的影响
参数设置对磁记忆技术判断缺陷灵敏度的影响郭鹏举,赵海江,关卫和(合肥通用机械研究院特种设备检验站 230031)摘要研究了提离值b和记录数据间隔s对磁记忆技术判断缺陷灵敏度的影响。
结果表明:垂直于缺陷主平面检测时,b为0~10mm时,磁场强度H p(y)随b值增大下降较为明显,磁场梯度K值成线性下降;b>10mm 时,H p(y)和K随b增大均下降较小。
对于磁信号异常较为明显的部位,本试验中可最大在距其55mm远的距离检测到信号异常。
为得到较高的灵敏度,提高检测准确度,在不损伤探头的前提下,应尽量减小b值。
s大小对磁记忆信号影响较小,但也不可太大。
关键词磁记忆检测信号;提离值;记录数据间隔1 引言自1998年俄罗斯学者Dubov[1]将磁记忆技术介绍入中国以后,该技术受到了各个领域研究人员的广泛关注[2]。
该技术检测时不需要施加外磁场,检测信号相对较弱,因此,对其检测过程中的影响因素要有充分了解。
提离较大时,所获得磁信号降低,会降低检测灵敏度。
同时,磁记忆技术检测时不需要打磨构件表面,可以在未拆除保温层前进行检测,在保温层厚度的提离值下,若缺陷部位的磁信号仍可被检测到则可先对检测构件进行普查,根据磁记忆技术检查结果确定哪些部位拆除保温层,对提高检测速度和节约人力、物力有很大帮助。
本试验介绍了提离值与记录数据间隔对磁记忆信号判断缺陷灵敏度的影响。
2 试验采用磁记忆检测仪对高压无缝气瓶进行检测,对其中标记为ga、gb和g3的信号异常较为明显的部位进行重点检查,经超声波复查这些磁信号异常部位存在小缺陷。
磁记忆检测仪应用俄罗斯产TSC-1M-4型应力集中磁检测仪,1型和2型两种探头,1型探头有4个通道,其中第4个通道用于消除地磁场的影响,2型探头有2个通道。
检测时根据信号异常区域选择探头型号。
磁特征参数为磁场强度H p(y)和磁场梯度K,本试验中所给K值为检测信号异常部位的最大磁场梯度值。
由前期试验结果,可通过磁记忆信号特征判断缺陷的主平面[3],据此,在平行和垂直于缺陷主平面两个方向进行检测。
研究电力互感器饱和误差对计量表精准度的影响
研究电力互感器饱和误差对计量表精准度的影响摘要:在我们的实际生活应用中,电力系统中的计量表关系着我们家庭中的实际开销情况。
而电力互感器是电力系统中的重要元器件,电力互感器的影响十分巨大,尤其是我们接下来将要研究的饱和误差问题。
只有把饱和误差问题分析透彻才能给电力工作者提供一个更好的解决方案,把计量表设计的更加精准,给广大的群众提供更可靠的电力使用信息。
关键词:电力互感器;饱和误差;精度的影响导语:电力的计量问题是一个关乎民众生活的重要问题,计量表的精准程度成为了让我们亟待解决的问题。
众所周知,电能计量的主要组成是由电力互感器和电能表组成的,电力互感器平时都是设计在电能表的里边,不方便大家的观察。
一旦出现问题大家都不能及时了解到。
尤其是我们平时不太关注的电力互感器的饱和误差问题,本文我们将着重分析电力互感器的饱和误差问题对计量表的精准度的影响和相应的解决方案。
正文:一、电力互感器的工作原理电力互感器作为电力测量的重要组成部分之一,只有透彻的了解其工作原理才能更好的解决上文我们提到的对计量表精度影响的问题。
其基本原理是测量电线中的一次二次的高压产生的回路来进行电量的的测量。
在其基本构成部分中,最先开始变化的是其中的铁芯产生变化的磁场进而产生磁通。
在通过这个变化的磁通从而能产生感应电压,然后根据变化的电压转化为信号让人们直观的观察到。
电力互感器有以下几部分组成,一是有一个完全闭合的铁芯,二是有一个缠绕的线组。
一次线组的数量远远小于二次线组的数量,一次线组主要是串联在需要测量的线路中,而二次线组多是以保护电路的功能出现。
因为电力互感器的存在让一次系统的电流由二次系统电流更替,然后提供给计量仪,从而得出整个线路的具体情况。
二、电力互感器饱和误差产生的原因及各类状态的影响电力互感器中的饱和问题是我们必须要面对的一个严峻问题,不能很好的解决饱和误差问题对计量表的精度将产生极大的影响。
大家通常所说的电力互感器的误差实际上指的是互感器中铁芯的饱和状态,上文我们提到的就是因为第一次的电流在装置中的铁芯中产生了变化的磁通,在铁芯的另一边才会产生相应的电压。
电力互感器饱和误差对计量表精准度影响
1-一次绕组2-绝缘套管3-铁芯4-二次绕组
图2电力互感器结构原理图
在电能计量装置工作的时候,因为互感器的电流已经饱和,将会使得电力互感器在长时间当中处在低负荷的条件下运行,最终使得电能计量出现了误差。在具体测量当中的相产生线参数关联不一致时,会使得三相电流出现不均衡,导致测量单位周围具有少许的电流,所以会出现附加误差。如果电流互感器当中的电流饱和的时候,将会使得电力互感器当中的电压持续降低,负载电流将会利用互感器跟二次线电阻进行串联,导致电压降低,进而使得电能表的两端跟电压设计不相符合,这样将会使得电能计量在测量当中产生误差。
在具体的电力系统当中,电流互感器的饱和大多数都是暂态饱和。在下述的条件下,都不会出现稳态误差:(1)电流互感器的输入信号当中缺少非周期分量;(2)输入信号当中的周期分量不具备衰减性;(3)输入信号当中的信号不具备高频性。反之,具备铁芯剩磁以及周期性,这个时候电流互感器就将会出现暂态误差。
这是因为铁芯的励磁电流没有办法去除,在实际工作当中,出现的误差也没有办法避免。二次侧电路阻抗以及负载阻抗等,都是引起电流互感器误差的原因,阻抗跟误差是一种正比关系。在对于电流互感器的误差开展补偿调整的时候,可以通过调整磁导率、一次侧匝参数以及铁芯截面的对策。现如今电力系统当中诞生了很多另外的先进补偿技术,能够降低小电流互感器的误差。
针对元件当中的二次负荷以及一次电流来说,日常运行条件下的负荷是额定负荷的40%-60%,如果负荷超过了该数值,电力互感器的变比就将会增加,进而对于电能计量器的精准度带来干扰。因此,需要把工作所带来的负荷限制在40%-60%,与此同时选取高动热、高质量的电力互感器,才能够确保电能计量精准度不受到干扰,还能够响应的提升电力互感器的使用年限。电力互感器饱和将会出现二次负荷,二次负荷在电力互感器当中重点是通过外界导线的电阻、电能表阻抗以及电流圈构成。在电能表电流阻抗比较低的时候,可以降低电力互感器饱和误差,确保计量表的精度。下图2为电力互感器的结构原理图。
磁共振 饱和效应
磁共振饱和效应磁共振(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一项重要的医学影像技术,通过利用核磁共振现象,能够提供人体内部组织的高分辨率图像。
而在进行MRI检查时,饱和效应是一种常见的现象。
饱和效应是指在MRI扫描中,当某一组织的磁共振信号达到饱和状态时,该组织的信号会被压制或消失。
这是因为当磁共振信号强度达到一定程度时,组织中的核自旋会出现饱和现象,其能量被耗散掉,导致信号减弱甚至消失。
饱和效应在MRI扫描中有着重要的应用。
一方面,通过合理利用饱和效应,可以增强所需组织的对比度,提高图像质量。
例如,在脑部MRI检查中,可以采用短TR(时间重复)和长TE(时间回波)的扫描参数,使得血液信号更容易饱和,从而凸显出其他组织的信号,提高脑部结构的清晰度。
另一方面,饱和效应也可以用于抑制某些不需要观察的组织或信号。
例如,在脊柱MRI检查中,可以利用饱和效应抑制脊柱液体信号,减少图像中的伪影,提高诊断准确性。
饱和效应的实现通常通过预先加入特定的脉冲序列来实现。
常见的方法有使用短时间间隔的高能量射频脉冲,使得组织中的磁共振信号达到饱和状态。
此外,还可以通过改变扫描参数如TR和TE等来控制饱和效应的程度。
然而,虽然饱和效应在MRI扫描中有着广泛的应用,但也存在一些限制和注意事项。
首先,饱和效应并非完全可控,过度的饱和可能会导致目标组织信号的丧失。
其次,不同组织对饱和效应的敏感度不同,需要根据具体情况进行调整。
此外,在一些特殊情况下,如动态扫描或血流测量中,饱和效应的应用可能需要谨慎考虑,以避免误诊或漏诊。
磁共振饱和效应是MRI技术中的一种重要现象,通过控制组织的磁共振信号强度,可以改善图像质量、提高对比度,并抑制不需要观察的信号。
但在应用中需要注意合理选择参数和避免过度应用,以获得更准确、严谨的诊断结果。
通过充分理解和应用磁共振饱和效应,MRI技术在医学诊断中将发挥更大的作用。
考虑磁链饱和影响的无速度传感器交流电机控制算法研究
Ke wo d :l x l k g s t r t n s e d s n o ls o t o y r s fu i a e n a u a i p e e s re s c n r l o
1 引 言
由于变频交 流调速低 廉 的价格 及 良好 的调速 性能 , 已经成 为众 多交 流调速 方法 中最 经济 、 最实
Re e r h o S e n o ls nt o fI u to o o s a c n pe d Se s re s Co r lo nd c i n M t r Co sde i he Fl x Li a eSa u a i n n i rng t u nk g t r to
用 的方 法之 一 。在 短 短 的几 年 里 , 流 变 频调 速 交
本 文描 述一 种新 型具有 复合结 构 的算法 。本 算 法针 对磁链 饱 和 的情 况 , 电机 转 子 转 速 和 电 对 机 电感 参数 变化 量 同时进行 估算 。本 方案是 基 于 全 阶转 子磁 链观 测器 和一个 调节 项构 成 。该 调节 项包 含 了定 子 电压方 程及 转子磁 链观 测器得 到 的 转子磁 链 差值 。通 过 采 用 复 合 型结 构 , 估 算转 在 子速 度时 , 以将 由于磁 链 饱 和 对 电感 的影 响 在 可
电流互感器饱和对电能计量精准度的影响
力公 司要进行科 学优化 ,依据负荷选择产品。( 2 ) 制造商提 高产品的可 靠性 , 保证稳定程度 。( 3 ) 电力系统应该经常开展误差的分析 ,加强计 量工具 的校验。( 4)电力公司应根据用电量的多少去合理确定检定周期 。
饱和状态有如下两类 : ( 一 )稳态饱和。稳态电流通过 电流互感器 时,会产生一定的电动
四 、 结论
由于电力系统 中信号具有 明显的复杂性 ,当电力系统 出现故障或电 流互感器产生饱 和想象进而造成饱和误差时,都会给电流互感器行使计
量功能带来严峻挑 战,最后严重 的可以造成社会经济效益和社会效益的 损失,至于如何规避这些影响 ,笔者认为可以从 以下方面人手 :( 1 )电
. .
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实际中电力系统中,电流互感器的饱和多是暂态饱和。
在以下的情况下 : ( 1 ) 电流互感器 的输入信号中没有非周期分量 ( 2 )
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…
输入信号 中的周期分量不具有衰减性 ( 3 ) 输入信号 中的信号不具有高频
【 关键词 】电流互感器 饱和 电能计量 中图分类号 :T M4 5 2文献标识码 :A 文章编号:1 0 0 9 — 4 0 6 7 ( 2 0 1 4 ) 1 2 — 3 0 0 — 0 1
电能计量是 国民生活中关乎到经济问题的一个因素 ,在我国电力系 统 中,此种装置主要有 电能表和互感器。两部分元件 出现问题 的时候, 都 会影响到电量计量 的准确性 ,因为直观容易观察 ,电能表发生误差的时
误差。
以上我们可知 ,电流互感器 的组成是:闭合的铁 心 、绕组 。一次绕
铁芯的磁饱和现象
铁芯的磁饱和现象
铁芯的磁饱和现象是指在一定条件下,铁芯内部的磁感应强度达到一定值后,再增加电流时,磁通量密度不再增加,而趋于稳定。
这种现象是由于铁芯内部的磁留滞和磁导率有限所引起的。
磁饱和现象的出现会导致铁芯的磁性能下降,从而影响电子设备的工作效果。
为了避免铁芯的磁饱和现象,可以采取以下措施:
1. 选择高磁导率的铁芯材料,增加铁芯的磁导率,降低磁饱和现象的发生。
2. 减小铁芯的截面积,使得磁通量密度不易达到磁饱和值,从而达到减少磁饱和现象的作用。
3. 采用多段铁芯,分别接在电路中,使得每段铁芯的磁通量密度不会过大,从而减少磁饱和现象的发生。
4. 采用反馈控制电压和电流,保持铁芯内部的磁通量密度不会过大,从而减少磁饱和现象的发生。
总之,铁芯的磁饱和现象是电子设备中不可避免的问题,需要我们在设计和使用中采取相应的措施来减少磁饱和现象的发生。
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同步发电机的磁路饱和度
同步发电机的磁路饱和度
同步发电机的磁路饱和度是指在发电机中的磁路中,磁通的变化是否接近磁路饱和的状态。
磁路饱和度是电机和发电机设计和性能分析中一个重要的参数。
磁路饱和度通常用饱和系数Ks来表示,其定义为磁路饱和时的磁通和非饱和时的磁通之比。
饱和系数Ks的计算公式如下:
Ks=B饱和/B非饱和
其中:
•B饱和是磁路饱和时的磁感应强度(磁通密度)。
•B非饱和是非饱和状态下的磁感应强度。
磁路饱和度的考虑对同步发电机设计和运行是非常重要的,因为饱和度的变化会影响发电机的性能。
在考虑饱和度时,以下几个方面需要注意:
1.励磁系统设计:磁路饱和度的变化会影响发电机的励磁系统设
计,需要确保励磁系统能够提供足够的励磁电流来应对磁路的饱和。
2.定子和转子设计:磁路饱和度对发电机的定子和转子部分的设
计也有影响,需要考虑饱和度对铁心和线圈的影响。
3.性能分析:考虑磁路饱和度进行发电机的性能分析时,可以更
准确地预测发电机在不同工况下的性能。
4.稳态和瞬态响应:磁路饱和度的考虑对发电机的稳态和瞬态响
应都有影响,这在电力系统的运行和控制中是重要的。
总体而言,磁路饱和度是电机和发电机设计中需要综合考虑的一个重要因素,以确保电机的可靠性和高效性。
磁饱和对电机工作性能的影响分析
磁饱和对电机工作性能的影响分析磁饱和是一个重要的物理过程,它指的是电磁体表面上的磁滞效应:当一个磁体受到一个持续时间较长的外部磁力时,它会出现磁饱和状态。
磁饱和发生时,电磁体的磁密度达到最大值,也称为饱和磁密度。
磁饱和的效应不仅可以影响电磁体的性能,也可以影响电机的性能,甚至可能导致电机的故障。
磁饱和对电机的性能有着重要的影响。
磁饱和会引起电机的损耗增加,从而影响电机的运行效率。
这是由于电机的磁路有一个磁密度临界点,在此点以上电流引起的磁饱和,会导致电机的磁路损耗增加,从而影响电机的运行效率。
此外,磁饱和会引起电机的输出扭矩减小,而且会使电机的空载转速显著降低。
所以,为了保证电机的正常运行,我们必须控制电机的磁饱和,使其保持在一定的范围内。
磁饱和对电机工作性能有很大影响。
其一,磁饱和会显著降低电机的有功功率因数,从而影响电机的正常工作状态。
同时,磁饱和会降低电机的峰值转矩,影响电机的输出转矩和效率。
此外,磁饱和会导致电机发热量增加,会加速电机的损耗,也将对电机的正常运行产生影响。
为了避免磁饱和的影响,一般采用的措施就是控制电源的输入功率来维持电机的正常运行。
其中,功率维持技术是最常用的一种方法,通过限制电动机的输入功率,维持其正常运行状态。
然而,功率维持技术有一定的局限性,不能根据不同的应用环境来实现对电机状态进行动态控制。
另外,还可以采用磁滞效应控制和磁场控制技术来控制电机的磁饱和,以达到提高电机效率和减少电机损耗的目的。
综上所述,磁饱和的产生是影响电机性能的主要原因之一,影响电机的输出功率与转矩,降低电机的有功功率因数,加速电机的损耗,从而影响电机的正常运行。
因此,磁饱和对电机工作性能具有重要影响,我们有必要通过功率维持技术、磁滞效应控制技术、甚至磁场控制技术等手段来控制电机的磁饱和,以达到提高电机效率和减少电机损耗的目的。
磁饱和效应对感应电动机转速辨识影响的研究
磁饱和效应对感应电动机转速辨识影响的研究随着人类社会对新能源和高效率电机的迫切需求,磁饱和效应对感应电动机的转速辨识有着至关重要的作用。
随着技术的发展,电机的设计也在不断发展,而磁饱和效应的计算和分析也成为了当前研究的热点。
本文研究了磁饱和效应对感应电动机转速辨识的影响,并对阻抗特性进行了定量分析。
首先,概述了磁饱和特性及其对电机运行性能的影响。
磁饱和是指当磁感应强度超过一定值时,磁铁失去磁性的现象,而磁饱和效应则指当磁感应强度超过一定值时,磁通衰减、磁抗增加及空磁力降低的现象,这些现象导致电机的转矩能力降低,从而影响电机的转速辨识性能。
其次,利用时域和频域仿真技术,分析了磁饱和效应对电机转速辨识的影响。
首先,利用时域仿真技术,模拟出不同的磁饱和效应,观察其对电机性能的影响,并研究磁饱和程度与电机转速辨识结果之间的关系。
其次,利用频域仿真技术,研究了不同磁饱和情况下,电机转矩和电机转速辨识结果的关系,得出磁饱和效应与电机转速辨识性能之间的关系,并给出了定量分析结果。
最后,探讨了磁饱和效应对感应电动机转速辨识的影响,以及如何有效减小磁饱和对电机转速辨识的影响的方法。
所提方法包括拓宽磁路设计、增加原路芯片电流和改善驱动处理算法等。
当电机处于磁饱和时,应采用调整芯片电流、调整磁路尺寸等控制技术,使用更先进的驱动处理算法,以提高电机的转速辨识性能。
本文研究了磁饱和效应对感应电动机转速辨识的影响,定量分析了磁饱和效应与电机转速辨识性能之间的关系,并给出了降低磁饱和效应对电机转速辨识的影响的方法。
未来的研究将重点研究电机和系统的更高效率运行以及更低损耗,以提高电机的性能。
综上所述,本文对磁饱和效应对感应电动机转速辨识性能的影响及影响方法进行了详细分析,为改善感应电动机的转速辨识性能提供了有用的参考资料。
磁性材料的饱和磁化强度与磁滞损耗
磁性材料的饱和磁化强度与磁滞损耗磁性材料是一类具有特殊磁性能的材料,广泛应用于电子、电器、通信等领域。
其中,饱和磁化强度和磁滞损耗是磁性材料的重要性能指标。
本文将重点讨论磁性材料的饱和磁化强度与磁滞损耗的影响因素和相互关系。
首先,我们来了解什么是饱和磁化强度。
简单来说,饱和磁化强度是指磁性材料在外加磁场作用下,磁化达到顶点时的磁感应强度。
饱和磁化强度决定了材料的最大磁性能,通常用单位体积材料中的磁矩来表示。
高饱和磁化强度意味着材料可以存储更多的磁能。
饱和磁化强度受到材料本身的物理性质和结构组成的影响。
首先,材料的晶格结构对饱和磁化强度有很大影响。
晶格结构可决定磁矩之间的相互作用方式,从而影响磁矩的方向和大小。
具有高饱和磁化强度的材料往往具有均匀的晶格结构和良好的晶体质量。
其次,材料的化学成分对饱和磁化强度也有很大影响。
不同的元素具有不同的磁性质,添加不同的元素可以改变材料的磁性能。
常见的磁性材料有铁、钴、镍等。
例如,铁磁材料铁氧体具有较高的饱和磁化强度,而钴铁合金则具有较高的矯顽力。
另外,磁滞损耗也是磁性材料的重要性能指标。
磁滞损耗是指磁性材料在周期性磁化过程中因磁矩翻转而产生的能量损耗。
磁滞损耗的大小直接影响材料在实际应用中的效率。
磁滞损耗的大小与磁化的难易程度和速度有关。
磁滞损耗受到多种因素的影响。
首先,磁滞损耗与磁性材料中晶粒的大小和分布有关。
晶粒尺寸越小,磁滞损耗越低。
其次,材料的磁滞特性也会影响磁滞损耗。
对于具有低磁滞特性的材料,磁滞损耗通常较低。
此外,温度和频率也会对磁滞损耗产生影响。
温度升高会导致磁滞损耗的增加,而频率的增加则会引起磁滞损耗的提高。
值得注意的是,磁性材料的饱和磁化强度和磁滞损耗之间存在一定的相互制约关系。
一般来说,高饱和磁化强度的材料往往具有较高的磁滞损耗。
这是因为为了实现高磁化强度,材料需要具有较大的磁畴,磁畴壁的运动过程会导致能量损耗。
因此,在应用中需要根据具体需求权衡饱和磁化强度和磁滞损耗的关系。
交流电动机磁路饱和特性分析与优化
交流电动机磁路饱和特性分析与优化概论:交流电动机作为一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产、交通运输、家庭电器等领域。
电动机的效率和性能受到多种因素的影响,其中磁路饱和是一个重要的因素。
磁路饱和会导致电动机磁阻增加、励磁电流增加,从而影响电动机的性能和效率。
本文将就交流电动机磁路饱和特性进行分析与优化,以提高电动机的性能和效率。
一、电动机磁路饱和的原理和影响因素1.1 磁路饱和的原理在交流电动机中,磁路饱和是指由于磁场的存在导致磁通密度超过磁路饱和磁通密度而引起的磁路非线性现象。
当磁通密度达到饱和值时,磁路的磁阻迅速增加,磁场无法进一步增强,从而影响电动机的性能。
1.2 影响因素磁路饱和不仅与电动机的结构参数有关,也与工作状况和工作温度等因素有关。
首先,磁路的材料和尺寸会影响电动机的磁路饱和特性。
材料的饱和磁导率、磁滞损耗和涡流损耗对磁路饱和有重要影响。
而磁路尺寸的变化也会对饱和特性产生影响。
其次,电动机的工作状况对磁路饱和有直接影响。
如电机的励磁电流、负载状况、频率等因素都会对磁路饱和产生影响。
最后,电动机的工作温度也是影响磁路饱和的因素之一。
温度升高会导致磁化强度下降,进而影响磁路饱和特性。
二、电动机磁路饱和特性分析方法2.1 有限元分析法有限元分析法是一种常用的分析电机磁路饱和特性的方法。
通过在电机的磁路中划分网格,并根据麦克斯韦方程组和材料磁化曲线等参数,可以得到电机的磁场分布情况,从而分析磁路饱和现象。
2.2 解析法解析法是一种基于数学求解的方法,通过对电动机磁路的物理特性进行建模和计算,得到磁场分布、磁通密度和磁阻等参数,从而分析磁路饱和。
2.3 实验测量法实验测量法是一种通过实际测试电机的方法,得到磁路饱和特性的参数。
三、电动机磁路饱和优化方法3.1 磁路材料的选择磁路材料的选择对磁路饱和特性有重要影响。
选用具有高饱和磁导率、低磁滞损耗和低涡流损耗的材料,可以有效减小磁路饱和。
3.2 磁路尺寸的优化通过优化磁路尺寸,可以改善电机的磁路饱和特性。
含饱和磁性材料的电磁散射特性研究及其应用
含饱和磁性材料的电磁散射特性研究及其应用电磁散射是指光线、电磁波等在遇到物体后发生反射、衍射和散射现象。
而电磁散射特性的研究则是指分析物体对电磁波的反应规律及其机理,这方面的研究涉及到了很多领域,如雷达成像、天文学、物理学等等。
而含饱和磁性材料的电磁散射特性则是在电磁散射研究领域的一个重要分支。
一、饱和磁性材料的概念饱和磁性材料是指在一定外磁场作用下,材料中的所有磁留量都达到了最大值,即饱和态。
饱和磁性材料通常包括铁、钴、镍等金属,可以制造出高性能的电感、变压器以及电子元器件等。
二、含饱和磁性材料的电磁散射特性研究含饱和磁性材料的电磁散射特性研究在很多领域具有广泛的应用。
例如,在气象学中,雷达可以探测到大气中反射回来的电磁波,从而得出天气预报。
而在军事、安防领域中,雷达可以探测到敌方的位置、速度、方向等信息,从而实现远程侦察、监视、打击等任务。
因此,了解饱和磁性材料的电磁散射特性对各领域的研究都具有非常重要的意义。
目前,含饱和磁性材料的电磁散射特性主要有两个方面的研究,分别是:其一,电磁波在饱和磁性材料中的穿透、反射、散射等现象;其二,电磁波与饱和磁性材料相互作用产生的相位差分布等特征。
1、电磁波在饱和磁性材料中的穿透、反射、散射等现象在饱和磁性材料中,电磁波的穿透、反射、散射等现象是由于电磁波与材料中的电子、磁矩等微观粒子相互作用产生的。
电磁波在饱和磁性材料中的穿透程度取决于电磁波的频率和材料的磁导率等特性。
在实际应用中,常用的方法是将饱和磁性材料置于电磁波的传播路径上,从而观察电磁波的反射、散射等现象。
这些现象可以用来分析物体的辐射特性,进而了解物体的物理特性。
2、电磁波与饱和磁性材料相互作用产生的相位差分布等特征电磁波与饱和磁性材料相互作用产生的相位差分布等特征是电磁散射特性研究的另一个方面。
这些特征可以用来分析物体的形状、纹理、密度等信息,因此对于物体检测和识别等有着十分重要的应用价值。
物探效果的影响因素
物探效果的影响因素
物探效果受到以下影响因素的影响:
1. 探测器的性能:探测器的灵敏度、分辨率、频率响应等性能对物探效果有重要影响。
高灵敏度和分辨率的探测器可以提高探测的精度和准确性,并能探测到较弱的信号。
2. 探测方式和方法:物探可以采用不同的探测方式和方法,如重力测量、地电测量、地磁测量、电磁测量等。
不同的探测方式和方法在不同的地质环境中有不同的应用效果。
3. 地质背景:地质背景对物探效果有重要影响。
不同的岩石、矿石、土壤等地质介质对物探信号的传播和反射会产生不同的影响。
4. 数据处理和解释方法:物探数据的处理和解释方法对探测效果有重要影响。
合理有效的数据处理和解释方法可以减少噪声干扰,提高数据的质量,并从中提取出有价值的信息。
5. 地表环境:物探探测的地表环境对探测效果有一定影响。
地表植被、水体等会阻碍或改变物探信号的传播和反射,导致探测结果不准确。
6. 探测目标:探测目标的性质、大小、深度等因素也会影响物探的效果。
较小
的目标比较难以探测到,较大的目标通常容易被探测到。
7. 研究人员的经验和技术水平:研究人员的经验和技术水平对物探效果有重要影响。
熟练掌握仪器的操作、数据处理和解释方法,并能结合地质知识进行综合分析的研究人员通常能取得较好的物探效果。
总之,物探效果的影响因素是多方面的,包括仪器性能、探测方式和方法、地质背景、数据处理和解释方法、地表环境、探测目标以及研究人员的经验和技术水平。
不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析
第37卷第5期2017年9月海洋测绘HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTINGVol. 37,No. 5Sep. ,2017DOI : 10.3969/j.issn. 1671-3044.2017.05.004不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析廖开训,徐行,王功祥,张向宇,王劲松,赵强(国土资源部海底矿产资源重点实验室,广州海洋地质调查局,广东广州510075)摘要:地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。
通过在南海南部海域布放的一个 4000m长的地磁观测潜标及同步开展的磁力测量,并在收集周边陆域地磁台站数据的基础上,对水体中获得的地 磁曰变观测数据和水面磁测数据进行综合分析和研究,得到几点认识:①浅水海域获得的日变观测数据用于海洋 磁测数据处理时,其测量准确度比深水海域的好,且与陆域地磁台站数据曲线的一致性要高;②船磁校正曲线是否 对称与地磁日变观测数据的合理选取密切相关;③在远海区磁测时,为确保详尽记录局部磁扰,建议海底地磁日变 观测站应布放于靠近工区、水深较浅的水体之中。
关键词:海洋磁测;地磁日变校正;船磁影响校正;日变观测;测量准确度中图分类号:P318.6+3 文献标志码: A 文章编号:1671-3044(2017)05-0022-041引言地磁场是随时间变化的,其中的日变和瞬时变等 成分主要受外界场源变化的影响。
当进行高精度磁 力测量时,必须要用定点的地磁观测记录来消除地磁 日变的影响〜21。
因而,地磁日变校正是海洋磁测过 程中的一个重要环节,直接关系到海洋磁测成果的精 度。
《海洋地质地球物理调查规范》(下文简称《规 范》)规定了麵资料的整理方法,其中“地磁日变校 正”和“船磁影响校正”都直接和地磁日变观测数据 有关[3],校正效果取决于准确可靠的日变观测数据。
《规范》中还指出“地磁日变观测站的有效控制半径 为300 ~ 500km”[3]。
磁饱和效应对感应电动机转速辨识影响的研究
重庆大学 硕士学位论文 磁饱和效应对感应电动机转速辨识影响的研究 姓名:张代红 申请学位级别:硕士 专业:电气工程 指导教师:王明渝 20050501
I
重庆大学硕士论文
英文摘要
ABSTRACT
Sensorless vector control of induction motor is not only an important aspect but also a hotspot of investigation in modern AC drive. The key problem is how we can get the speed of motor accurately. The way of speed estimation is based on measurement of stator voltages and currents which are easy to measure. Induction machine is a controlled object that is non-linear, multi variables, strong coupled. Whereas its complication of controlling rotor flux, states observer is used in the machine vector control system widely, but the accuracy of speed observer lies on the machine parameters and flux adjust depends on parameters too. Speed estimation utilized in this paper is based on the way of full order flux observer. The observer makes use of motor parameters to estimate speed, but these parameters (stator and rotor resistance, magnetizing inductance) will vary because of the change of environmental temperature, main flux saturation and iron loss. So parameter variation will lead to the error of estimation. In conventional drive system, it is often keep magnetizing current as a constant, then change torque current to control torque of the machine, at this time the machine is considered operating at the point of flux saturated where all parameters of the machine are constants, including magnetizing inductance and rotor resistance. But, among the various applications, the induction motors used in the hoist, cranes and the electric vehicles are often driven above their base speed, and the magnetizing current can be changed in order to get flexible ability of controlling torque, then the degree of main flux saturation will be changed. The magnetizing inductance is also varied nonlinearly according to the flux saturation. When the motor operates in field weakening region, the main flux saturation will obviously influence the precision of speed observer, take a great error in veracity field-oriented and bring great error of speed estimation without saturation compensation in speed observer system. So, it must be considered to compensate in sensorless vector control. According to analysis of these reasons, this paper used voltage model to identify magnetizing inductance, then rotor speed is estimated by using the identified magnetizing inductance taking account in flux saturation. According to the simulation, it can be proved that the structure and principle of the compensated observer is simple and easy to realize. Usually, the establishment of dynamic mathematical model neglected saturation
影响磁式TIMS测量准确度的主要因素
收稿日期:2002-05-12作者简介:刘文贵(1965~),男(汉族),湖南娄底人,副研究员,仪器维修专业第23卷第2期2002年6月质谱学报Journal of Chinese M ass Spectr om etry SocietyV ol.23 N o.2June 2002影响磁式TIMS 测量准确度的主要因素刘文贵(湖北宣昌地矿所同位素室,湖北宣昌443003)摘要:测量准确度是热电离质谱(T IM S)的重要指标,对于使用年限较长的T IM S,造成准确度下降的因素很多,分析判断更复杂。
为了准确、系统地了解其中的主要原因,本文从T IM S 的基本工作原理出发,对影响测量准确度的主要因素,如离子束的角分散、能量分散、电磁场稳定性、多接收器的形变和位移、电子倍增器的衰老和放大器增益的差异等及相应的解决办法作了较深入的探讨。
关键词:准确度;热表面电离;分馏效应;磁场探头;虚拟放大器中图分类号:O657.63;O 463.2 文献标识码:A 文章编号:1004-2997(2002)02-0120-10 准确度是指测量值与真实值接近的程度,是衡量分析仪器状况好坏最直接的指标。
TIM S 的准确度通常用标准物质的多次测量值来评价。
要了解影响磁式TIM S 准确度的确切原因,就必须了解它的工作过程。
我们将它的工作过程分为电离、能量聚焦、质量分离、信号接收与数据采集等,并以此顺序分别讨论。
1 电离TIM S 是采用热表面电离方式的同位素质谱仪,这种特殊的电离方式是TIM S 区别其它质谱的显著标志。
因此,从电离过程,乃至电离过程的准备阶段—样品装载过程开始讨论,更有助于我们加深对此问题的全面了解。
1.1 支架构成及样品加载如图1所示,支架(Ho lder )由金属底板(Base)、绝缘体(Insulato r)及两根电极(Poles)组成。
底板下端的弧线与样品转盘配合,确定每个样品在转盘上的位置;上端的凸出部分与屏蔽罩缝隙吻合,固定屏蔽罩;中部的两个小孔内填充有绝缘材料,既使小孔中心的电极有良好的机械接触,又能与底板之间保持电隔离。
电力互感器饱和误差对计量表精准度的影响
电力互感器饱和误差对计量表精准度的影响发布时间:2021-01-22T04:06:03.519Z 来源:《福光技术》2020年22期作者:钱辉敏[导读] 电力系统运行的安全有效,是国家稳定发展的重要要求。
电力互感器是电力系统的重要构成部分,电力互感器一旦出现饱和状态,就会影响到计量表对电力线路电压是数值测量的准确性。
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司湖北武汉 430073摘要:电力系统运行的安全有效,是国家稳定发展的重要要求。
电力互感器是电力系统的重要构成部分,电力互感器一旦出现饱和状态,就会影响到计量表对电力线路电压是数值测量的准确性。
电力互感器饱和误差问题,需要引起电力行业高度重视。
文章通过对电路互感器误差影响原因分析,提出了相应的改进和防范措施,旨在维护计量表精确性。
关键词:电力互感器;饱和误差;计量表;精准度电力互感器饱和误差的控制,可以通过限制电力互感器通过的电流,降低电力互感器磁通负载量以及减小电力互感器继电保护距离等方式予以应对。
电力互感器电路电压测量的精确度,可以结合现代电力装置和运行设计,完善和优化电力线路的使用,避免由于计量表无法发挥有效的计量作用,而造成的电力系统损害。
电力互感器在线路运行中,需要符合计量表精确度的限制要求,在使用电力互感器时,也要对计量表计量数值进行检测,这样能够较好地保护计量表不受到饱和误差干扰,提高计量表安全计量水平,这也是电力系统可靠运行以及电力行业健康发展的重要基础和保障。
一、电力互感器概述电力互感器是电力系统运行的重要结构,通过电力互感器能够在电力线路中,对电压进行磁通作用,从而保证电压传输的效果。
在电力互感器结构中,主要是通过互感线圈、金属芯等来实现互感目的。
当电力系统中的电流,流经电力互感器内部时,电流会对互感线圈及金属芯产生磁场作用,在磁感作用下,电路闭合回路中就会形成电压保护机制 [1]。
通过电力互感器的磁通过程,电压强弱程度会有计量表得到准确的数据,为电力系统运营提供保证。
变压器的慈饱和
变压器的慈饱和
在变压器中,慈饱和是指在变压器工作时,由于磁通密度较高而导致的磁芯磁导率的下降。
慈饱和通常发生在变压器的磁芯中,主要由于以下几个因素引起:
1.磁通密度过高:当变压器的磁通密度超过某个临界值时,磁芯中的磁化会变得饱和,这会导致磁导率的降低。
2.频率变化:变压器工作时,输入电压的频率可能会发生变化。
当频率变化时,磁芯中的涡流损耗也会发生变化,从而影响磁芯的磁导率。
3.温度变化:温度变化也会影响磁芯的磁导率。
在变压器工作时,由于电流通过磁芯会产生热量,因此磁芯的温度可能会上升,从而影响其磁导率。
慈饱和会导致变压器工作时出现一些不良影响,例如:
•功率损耗增加:磁芯的慈饱和会增加涡流损耗和磁滞损耗,从而导致变压器的总功率损耗增加。
•失真:磁芯的慈饱和会导致输出信号中的失真,影响变压器的性能。
为了减轻慈饱和带来的影响,可以采取一些措施,例如选择合适的磁芯材料、合理设计变压器结构、控制输入电压的频率等。
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观测器可以很好地跟踪实际速度, 在稳态时观测器的 估计速度误差 ver近似为 0.
图 3 实际与 估计速度间的转速误差
模型的参数值来模拟实际电机参数变化的情况. 同时, 控制器和观测器中的参数仍保持为以上的参数额定值 不变. 2. 2. 1 改变定子电阻 R s
在额定参数电机模型仿真的条件下, 定子电阻增 大额定值 R sn的 20% 或减小 20% , 保持额定负载, 仍取 和上述仿真过程相同的指令转速. 估计速度误差如图 4和图 5. 从图 4和图 5可以看出, 在改变定子电阻后, 速度估计误差与图 3比较, 速度误差波动幅度有所增 加, 达到 ? 3 r /m in, 但稳态时的速度误差仍近似为 0.
第 29卷第 3期
张代红, 等: 磁饱和及参数变化对速度观测器精度的影响
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-
Rs RL
s
+
1- R R Sr
I;
A 12 =
Lm RL rL s
1 Sr
I
-
XrJ
;
A 21
=
Lm Sr
I;
A 22 =
-
1 Sr
I
+
XrJ;
B1
=
I RL s
;
I=
1 0 ; J= 01
0 1
-1 ;
0
R = 1-
应电机的参数尤其是转子回路电阻是时变的, 因此它 们的测定值与实际值之间往往存在一定的偏差. 且由 于电机参数受温度、磁饱和以及运行频率的影响, 磁通 调节依赖于电机的参数, 导致了转矩和磁通的稳态误 差和瞬态振荡, 使得电机参数变化引起估计速度误差. 图 1是调速系统的简单结构框图, 感应电机的定子电 流和定子电压进入速度观测器, 经过自适应律等估算 出转子速度再反馈给矢量控制器, 起到调速作用.
图 4 R s = 0. 8R sn时转速误差 ( 额定负载 )
图 5 R s = 1. 2R sn时转速误差 ( 额定负载 )
电机保 持额定转 速, 在 仿真时 间 t = 0. 5 s时 加 1 / 2T en, t= 2. 0 s时加 T en. 估计速度误差如图 6和图 7.
图 2 实 际速度与估计速度
图 1 调速系统结构框图
2 感应电机的速度估计法
通常, 当电机运行在基速区时, 在能得到较为理想 的速度估计的条件下, 常忽略感应电机的铁耗及磁饱
和效应等, 对电机做理想化的假设. 选取定子电流和转 子磁链为状态变量, 则静止坐标系下感应电机状态方 程可表示为:
d dt
is Wr
=
A 11 A 21
A 12 A 22
is + B 1 us,
Wr
0
式中: is =
isd isq ; us =
u sd usq ; Wr =
Wrd Wrq ; AБайду номын сангаас11 =
* 收稿日期: 2005- 11- 18 基金项目: 重庆市应用基础资助项目 ( 6983) 作者简介: 张代红 ( 1979- ), 女, 重庆人, 重庆大学硕士, 主要从事感应电机矢量 控制技术的研究.
饱和的感应电动机模型和矢量控制系统模型, 并通过改变电机参数, 比较分析参数变化及磁饱和效应对
自适应状态观测器速度估计的影响. 研究结果证明感应电机在参数变化时会给速度估计带来一定误差,
特别是转子电阻发生变化时误差最大; 工作在弱磁区时, 磁饱和效应会明显影响速度观测器的精度, 带
来较大转速估计误差, 应对观测器进行磁饱和补偿以提高矢量控制系统的调速性能.
图 10 Lm = 0. 98Lm n时转速误差 (额定负载 )
图 11 Lm = 1. 02Lm n时转速误差 (额定负载 )
以上说明励磁电感的误差对观测器速度估计影响 很小, 但对系统的稳定性造成较大影响. 在仿真过程中 发现, 当励磁电感变化过大时会导致仿真失败.
3 带磁饱和的感应电机速度估计
A^12 =
Lm RLrL s
1 Sr
I
-
X^ rJ
;
A^22 =
-
1 Sr
I
+
X^ rJ;
/ ^0标记为估计量; i^s 为估计电流量; is 为实测电流量;
is - i^s 为电流偏差与转子磁链共同作用于速度自适应 律辨识出转速, 再反馈回去调整各参数矩阵. L 为观测 器的反馈增益矩阵. 为了系统的稳定性, 通常采用李亚
第 29卷第 3期
张代红, 等: 磁饱和及参数变化对速度观测器精度的影响
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图 12 实际速度与估计速度
由以上的分析可得, 当电机运行在弱磁区时, 原有 的状态观测器速度估计会产生较大误差, 即磁饱和效 应明显影响了速度观测器的性能. 为了提高速度估计 精度, 有必要对速度观测器进行磁饱和补偿, 从而提高 系统整体的控制精度, 实现高性能调速.
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重庆大学学报 ( 自然科学版 )
2 006 年
图 7 R s = 1. 2R sn时转速误差 ( 额定转速 )
幅度增大但稳态时速度误差仍近似为 0. 由以上仿真 结果, 可以得到定子电阻的变化对观测器的速度估计 影响很小. 2. 2. 2 改变转子电阻 R r
在额定参数电机模型仿真的条件下, 转子电阻增 大额定值 R rn的 20% 或减小 20% , 仍取和上述仿真过 程相同的额定负载和指令转速.
2. 2 电机参数改变后的速度估计 本文中的控制方法采用基于间接磁场定向的电压
型矢量解耦控制, 其估计转速的精度依赖于电机参数, 而电机参数随电机的工况不同而发生改变, 对速度辨 识产生影响. 利用前面建立的仿真模型, 分别改变电机
图 6 R s = 0. 8R sn时转速误差 ( 额定转速 )
从图 6和图 7可以看出, 在改变定子电阻后, 速度 误差受负载变化的影响较小, 基速区内速度误差波动
为了动态地反映在不同负 载和指令转速 下的结 果, 速度给定信号初值为 0, 在仿真时间 t= 0. 1 s时阶 跃为 1 /2Xn, 在仿真时间 t= 0. 5 s时阶跃为 Xn, 在 t= 1. 0 s时阶跃为 3 /2Xn, 在 t= 1. 5 s时阶跃为 2Xn; 负载 转矩初值为 0, 在 t= 0. 5 s时阶跃为额定负载 T en, 相应 的实际速度和估计速度波形如图 12和图 13所示.
估计速度误差如图 8, 当转子电阻变化 ? 20% , 电 机稳态速度估计误差均超过 ? 10 r /m in.
图 8 R r 变化 时转速误差 (额定负载 )
电机保 持额定转 速, 在 仿真时 间 t = 0. 5 s 时加 1 / 2T en, t = 2. 0 s时加 T en. 估计速度误差如图 9, 电机估 计速度误差随负载转矩的增加而增加, 误差超过 ? 10 r/m in.
通常的控制策略是保持励磁电流不变, 改变转矩 电流来控制电机的转矩, 这时电机工作在稳定的磁路 饱和点, 电机定、转子的各种电感系数可视为常数. 但 是在电力机车、电动汽车、提升机等牵引负载场合, 要 求驱动系统具有灵活的转矩控制能力. 改变励磁电流 将有助于这一目标的实现, 这时电机主磁路饱和程度 将改变, 电感参数不再是额定值 [ 5] . 在感应电 机线性 化数学模型中, 通常认为励磁电抗是恒定值, 即使考虑 饱和, 也仅仅是将工作点处励磁电抗的稳态饱和值代 入线性化模型中, 并保持不变. 但在动态过程中, 该稳 态饱和值随工作点在磁化曲线上的移动而变化, 不保 持恒定. 忽略实际电机主磁路饱和, 使得控制的转子磁 场位置与实际转子磁场位置存在较大的误差. 因此, 要 改善电机控制性能必须考虑磁饱和特性, 在无速度传 感器矢量控制系统中, 对转速观测器进行磁饱和补偿, 以提高转速辨识的精度. 笔者采用电机空载曲线拟合 方法得出主磁路饱和电机数学模型 [ 6] , 建立静止坐标 系下考虑磁饱和的感应电机, 同时保持该系统中控制 器和观测器部分完全不变, 以此来分析磁饱和效应对 观测器的影响.
普诺夫 原 理和 状态 误 差动 态 方程 得 出转 速 估计 表
达式 [ 4] :
X^ r =
Kp
+
Ki s
[ W^ rq ( isd -
i^sd ) -
W^ rd ( isq -
i^sq ) ].
当电机运行在弱磁区时, 就应考虑磁饱和效应, 适
当修改电机模型以得到更精确的仿真结果.
2. 1 理想感应电机的速度估计 为了动态地反映在不同负载和指令转速下的仿真
L
2 m
;
L sL r
Sr
=
Lr Rr
.
全阶自适应状态观测器是利用静止参考坐标系下
的电机方程, 加上一个误差补偿构件组成的, 转子速度
被认为是一个参数. 该观测器由下式构成:
d dt
i^s W^r
=
A11 A21
A^12 A^22
i^s + W^r
B1 us + L ( is - i^s ), 0
式中:
结果, 速度给定信号初值为 0, 在仿真时间 t = 0. 5 s时
阶跃为 1 / 4Xn ( Xn为额定转速 ), 在 t = 1. 5 s时阶跃为 1 / 2Xn; 在 t = 2. 5 s时阶跃为 Xn; 负载转矩初值为 0, 在 t= 0. 5 s时阶跃为额定负载 T en.
相应的仿真波形如图 2 和图 3所示, 可看出速度
2006年 3月 第 29卷第 3期
重庆大学学报 ( 自然科学版 ) Journal of Chongqing U niversity( Nõturõl Sc ience Ed ition)
文章编号: 1000- 582X ( 2006) 03- 0036- 04
M ar. 2006 Vo.l 29 No. 3