用等效法测量电机温升
电机试题高级
三相异步电动机选择题1.三相鼠笼型异步电动机的转子铁心一样采纳斜槽结构，其缘故是（）。
A改善电动机的启动和运行性能B增加转子导体的有效长度C价钱低廉D制造方便2.国产小功率三相鼠笼式异步电动机的转子导体结构采纳最普遍的是（）转子。
A铜条结构B铸铝C深槽式D铁条结构3.三相异步电动机是利用（）原理工作的。
A导体切割磁力线B电流的线圈产生的磁场C载流导体受力在磁场中运动D电磁感应和载流导体在磁场中受力4.三相异步电动机启动刹时，启动电流专门大，但启动转矩（）。
A最大B专门大C为零D不专门大5.三相异步电动机的电磁转矩与转子中每相绕组电流的关系为（）。
A转矩与电流的大小成反比B转矩与电流的大小成正比C转矩与电流的大小成D转矩与电流的大小成正比6.三相异步电动机产生最大转矩时的临界转差率与转子电路电阻的关系为（）。
A与电阻成反比B与电阻成正比C与电阻无关D与电阻平方成正比7.一台Y-160M-4型三相异步电动机，额定功率是11KW，额定转速为1460r/min，那么它的额定输出转矩为（）N·M。
143.9 C8.有一台三相鼠笼型异步电动机，额定功率P N=40KW,z转速为1450r/min,最大转矩为·M，那么过载系数为（）。
1.8 C9.异步电动机的极数越少，那么转速越高，输出转矩（）A增大B不变C越小D与转速无关10.在以下方法中，不能改变交流异步电动机转速的是（）。
A改变定子绕组的磁极对数 B改变供电电网的电压 C改变供电电网的频率 D改变电动机转差率11.交流异步电动机在变频调速进程中，应尽可能使气隙磁通（）。
A大些 B小些 C由小到大转变 D恒定12.变频调速的变频电源是（）之间的接口。
A市电电源 B交流电机 C市电电源与交流电机 D市电电源与交流电源13.变频调速中变频器一样由（）组成。
A整流器、滤波器、逆变器 B放大器、滤波器、逆变器C整流器、滤波器 D逆变器14.变频调速所用的VVVF型变频器，具有（）功能。
电力设备温升的检测方法-管理资料
电力设备温升的检测方法-管理资料长期过热将加快电气设备绝缘老化、严重影响其使用寿命(绝缘材料使用温度超过允许值8～12℃，其寿命减半)，。
所以要密切关注和监视电气设备运行中各部分温升的变化，使其在允许范围内工作。
1、变色漆和温蜡片测温法主要用于测量母线和导线接头处及保险丝夹头外部的温度变化，防止过热引起事故。
一般母线有焊接、压接和搭接三种连接方法，不管何种方法，在长期大电流运行中，均会发热，可用变色漆监视其温升。
变色漆是随温度改变颜色的一种涂料。
把它涂在接头处，常温是黄色，30℃以上开始变色，45℃为橙色，65℃为橙赤色。
温度越高，颜色越深。
温度下降，颜色变回。
用温蜡片监视载流导线接头温度也很方便。
温蜡片是由不同熔点的石蜡和地蜡按一定的比例混合配成，有60℃、70℃、80℃等，达到预定温度、温蜡片开始熔化，据此状可判断导线接头温度的变化。
2.温度计测温法常用酒精温度计。
将温度计插入电机吊装螺孔内进行，所测温度再加上10℃就是电机绕组最热点的温度。
把电机的温度减去环境温度就是电机的温升。
此法最应注意不让外界条件影响读数，所以温度计测量部分与被测表面必须接触良好。
用棉花或软木塞紧温度计以减少测量误差。
3.电阻测温法根据导线温度升高其电阻增加的原理，管理资料《电力设备温升的检测方法》(https://www.)。
来进行电机绕组温升的测量。
采用电阻法时。
首先用电桥测出绕组冷态直流电阻R1的数值，再测出电机运行后热态直流电阻R2，代入下式算出绕组的温升。
T2=(R2-R1)/R1×(T1 K)(℃)式中：T2--绕组温升(℃);T1--环境温度(℃);K--温度系数，铜线为235，铝线为228。
用电阻法推算出来的是平均温升，平均温升和最高温升允许相差5℃左右。
如推算出来的温升是60℃，实际最热点的温升已到65℃。
4.埋置检温计法常用的温度计有两种：电阻体和热电阻。
电阻体温度计是利用铂电阻或半导体电阻值随温度改变的性质而制成的。
变频器的温升及其试验方法探讨
变频器的温升及其试验方法探讨1 引言随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用、控制技术的发展、电机传动技术的发展和国家节能减排的需要，变频技术产品在国民经济各行业得到很好应用，资料显示，2010年低压变频器行业增长30%以上，规模达到160亿元。
一个品质良好的变频器都应该通过产品质量认证及其完整的试验，试验类型包括型式试验（typetest）、出厂试验、抽样试验、选择（专门）试验、验收试验、现场调试试验等。
温升试验是型式试验里的很重要的一项试验，其温升值可间接反映出变频器的工艺结构及电气设计水平、多种缺陷及故障隐患等。
温升的上限值过高会造成因过载、过流、环境温度增加而烧毁变频器。
温升的上限值过低会带来变频器的体积过大、成本增加等不利因素。
变频器的故障率随温度升高而成指数上升，使用寿命随温度升高而成指数下降，环境温度升高10度，变频器使用寿命减半。
所以应保证变频器的使用温度，认真考虑其散热问题。
2 变频器的主要发热部位及成因变频器主电路原理图如图1所示，一般分为整流部分、滤波部分和逆变部分及控制部分。
2.1变频器的发热机理及主要发热部位变频器的主要发热部位也就是整流及逆变部分。
整流一般采用三相桥式整流电路，由于是工频工作，对整流模块的开关频率没有太高的要求，选择压降小的整流模块可降低这一部分的温升。
在变频器工作时，作为完成功率变换及输出的执行器件，逆变模块产生的热量是非常大的。
目前主流变频器的逆变模块一般采用igbt模块（insulated gate bipolartransistor绝缘栅双极型晶体管），igbt是由mosfet和双极型晶体管复合而成的一种器件，其输入极为mosfet，输出极为pnp晶体管，因此，可以把其看作是mos输入的达林顿管。
它融和了这两种器件的优点，既具有mosfet器件驱动简单和快速的优点，又具有双极型器件容量大的优点，igbt作为电压型控制器件，具有输入阻抗高、驱动功率小、控制电路简单、开关损耗小、通断速度快、工作频率高、功率容量大等优点，因而在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。
电机温升测试标准
电机温升测试标准电机温升测试是指在电机运行过程中，由于电流通过电机产生的电阻热和铁芯磁滞损耗所引起的温升。
电机温升测试标准是为了评估电机在长时间运行中的温升情况，以确保电机在正常工作状态下不会因温升过高而损坏或影响正常运行。
首先，电机温升测试需要在标准环境条件下进行，包括温度、湿度、气压等参数的控制。
测试过程中需要确保环境温度稳定，以减少外界因素对测试结果的影响。
同时，测试设备和仪器也需要符合相关的标准和规范，以保证测试的准确性和可靠性。
其次，电机温升测试需要在不同负载条件下进行，以模拟电机在不同工作状态下的温升情况。
在测试过程中，需要记录电机的输入功率、电流、转速等参数，并实时监测电机的温升情况。
通过对不同负载条件下的测试数据进行分析，可以评估电机在不同工作状态下的温升情况，为电机的设计和选型提供参考依据。
此外，电机温升测试还需要考虑电机的绝缘等级和绝缘材料的耐温性能。
在测试过程中，需要检测电机的绝缘电阻和绝缘电压，以评估电机在高温条件下的绝缘性能。
对绝缘材料的耐温性能也需要进行测试，以确保电机在高温条件下不会因绝缘材料老化而导致绝缘性能下降。
最后，电机温升测试的结果需要与相关标准进行比对，以评估电机的温升情况是否符合标准要求。
如果电机的温升超出标准规定的范围，需要对电机的设计和选型进行调整，以确保电机在长时间运行中不会因温升过高而损坏或影响正常运行。
综上所述，电机温升测试标准是评估电机在长时间运行中的温升情况的重要手段，通过对电机在不同负载条件下的温升情况进行测试和分析，可以为电机的设计和选型提供参考依据，保证电机在正常工作状态下不会因温升过高而损坏或影响正常运行。
电机控制器检测规范标准
电机控制器检测规范标准电机控制器检测试验标准1、环境条件1.1实验环境条件：1.1.1温度在-20℃-40℃。
1.1.2相对湿度在10%-75%之间。
1.2使⽤环境条件：1.2.1当环境温度在-20℃-80℃时，控制器能按规定的定额运⾏。
1.2.2在相对湿度不超过100%情况下能正常⼯作，即控制器表⾯产⽣凝露时也可正常⼯作。
2、实验检查项⽬2.1机械尺⼨及外观检测2.1.1按照产品的设计图纸，检查控制器外形和安装尺⼨是否符合要求，外观是否整洁⽆损伤，表⾯是否贴有检验标识和铭牌，字迹内容要求清晰⽆误。
2.1.2控制器出线铜排表⾯平整，安装牢固可靠，整齐⽆污渍。
2.2基本性能检测2.2.1控制器可在规定的电压和电流下正常运⾏。
2.2.2控制器应可以使⽆刷直流电机实现怠速、正反转运⾏、调速等基本功能的控制。
2.3各种保护功能及信号输出检测2.3.1过温检测：当控制器在超过规定温度时⾃动停⽌运⾏，并在温度降低到允许值时才可以继续运⾏。
2.3.2过流检测：当控制器的母线或相线电流超过允许值时应能⾃动断电保护并发出报警信号。
2.3.3过压检测：当控制器的输⼊电压超过其最⼤输⼊电压时⾃动发出报警信号。
2.3.4⽋压检测：当控制器的输⼊电压低于其最⼩输⼊电压时⾃动报警信号。
2.3.5堵转检测：在电机堵转超过规定时间时，控制器应停⽌对电机输出电流，并发出报警信号。
2.3.6霍尔故障检测：当电机的位置传感器输出异常信号时，控制器应停⽌对电机输出电流，并发出报警信号。
2.3.7加速器信号异常检测：当控制器检测到加速踏板在上电时的信号异常时禁⽌对电机输出，并发出报警信号。
2.3.8刹车断电：当控制器检测到刹车信号输⼊时停⽌对电机输出。
2.3.9刹车复位：当控制器发⽣过温、过压、⽋压、堵转、霍尔故障、加速器信号异常等故障后，检测到故障消失且有刹车信号输⼊后即可复位。
2.3.10速度输出信号：控制器应能根据电机转速的变化⽽输出对应的脉冲信号。
电机温升测试方法
电机温升试验电机中绝缘材料的寿命与运行温度有密切的关系，为保证电机安全、合理的使用，需要监视与测量电机绕组、铁心等其他部分的温度。
按国家标准规定，不同绝缘等级的电机绕组有不同的允许温升，如下表所示若超过规定值,如对B级绝缘的电机，温升每增加10度，电机的寿命将降低一半。
因此电机的温升试验，准确的测取个部件的温度，对改进电机的设计和制造工艺，提高电机的质量是非常重要的对电机绕组和其他各部分的温度测量，目前虽已采用不少先进技术，仍可归纳为电阻法、温度计法、埋置检温计法三种基本方法。
一、电阻法在一定的温度范围内，电机绕组的电阻值将随着温度的上升而相应的增加，而且其阻值与温度之间存在着一定的函数关系。
根据这一原理，可以通过测定电机绕组的电阻来确定其温度，故称电阻测量法。
当绕组温度在-50~150度范围时，其温升有下式确定Δθ=(R f-R0)(k+θ0)/R0+θ0-θf式中R0、θ0分别为绕组的实际冷态电阻和环境温度；R f、θf分别为绕组热态式电阻和环境温度；k为常数，对铜绕组为235，对铝绕组225如果不能采用带电测量装置，可采用较先进的快捷、准确、数字显示的各种毫欧表或微欧计等直流电阻测量仪。
其基本工作原理是采用高准确度、高稳定度的恒流电源所产生的直流电流通到被测电阻上，则电阻两端的电压降将严格的按照电阻值变化二、温度计法对电机中不能采用电阻法测量的部位，如定子铁心，轴承及冷却介质等，可采用温度计法来测量。
温度计法是用温度计贴附在可接触的表面来测量温度，所测得的温度是被测点的表面温度。
为了减小误差，从被测点到温度计的热传导尽可能的良好，将温度计球面部分用绝热材料覆盖，以免周围冷却介质的影响。
温度计除包括水银、酒精等膨胀式温度计外，也包括半导体温度计及非埋置的热电耦或电阻温度计。
在电机中存在交变磁场的部分，不可采用水银温度计，因为交变磁场在水银中产生涡流会发热，以致影响测量的准确性。
三、埋置检温计法埋置检温计法是将电阻检温计、热电耦或半导体热敏元件埋植于电机内部不能触及的部位，如定子绕组的槽部和铁心内等，经连接导线引到电机外的二次仪表，从而测定温度值。
电机绕组温升的测量与计算
（ ）电阻法 １
电阻法是利用金属导体在一定的温度范围内 ，
其 电阻值 与 温度 之 间 存 在一 定 的数 学 关 系 的原 理 ，
通过测量导体电阻值的变化情况来计算温度变化的 种测 温方 法 。可见 ， 电阻法 是一种 间 接测温 法 。
一
２电机绕组温升测量 方法选择
一
组 温 升
电阻法 特别 适用 于温 度计 不能 直接 触及 测量 的 发 热元件 的温度测 量 。 （ ）叠 加法 ２ 叠 加法 实 际上 也是 电 阻法 ， 是 它是 在 电机通 只
升要复杂 。以一小功率交流 串励 电动机 为例 ， 详细 阐述 了电机绕组温 升测量方法及 方法选择 原则 ， 并给 出了温升试 验的具体实施步骤及温升 的计算方法 。 关键词 ： 电机绕组 ； 温升试验 ； 温升计算
中图分类号 ： Ｍ３ ６ Ｔ ０ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４ ７ １ （ ０ １ ０ — ０ １ ０ １ ０ － ０８ ２ １ ）９ ０３ — ３
ＡｂｔａｔＭｏ ｒｗｎ ｉｇｔ ｐｒｔｒ ｓ ｏ ａ ｔｏｊｄ ｅｔｅｓ ｔｓｏ ｏ ｒｓｓ ｍ ｕ ｎ ｇ Ｔ ｅｔｍ ｅ ｔｒ ｓ ｃ ： ｔ ｉｄｎ ｍ ｅ ｕｅｒ ｅｉ ｉ ￣ ｎ ｇ ｔｕ ｆｍ ｔ ｙｔ ｓｒｎ ｉ ． ｈ ｐｒ ｕｅ ｒ ｏ ｅ ａ ｉ ｓ ｍｐ ｔ ｕ ｈ ａ ｏ ｅ ｎ ｅ ａ
１电 机 绕 组 温 升 试 验 方 法 Ｊ
电机绕 组温 升 的测量 方法 有很 多 。常用 的有 温 度 计法 、 电阻法 、 加 法 、 置 检温 度 计 法 和 红 外 测 叠 埋
温法。
元件温度 的一种测红 外测 温法 ５ 红外 测 温法较 适 用 于 电机 表 面 和外 露 元 件 （ 如 电 机 集 电环 、 向器等 ） 换 温度 的测 量 。 绕
电机型式试验之温升试验
3.5 温升试验⑴ 温升试验目的温升试验是要求电机在额定工作情况下运行到热稳定时各个发热元件,例如绕组，换向器，集电环，铁心，轴承等，所达到的温升值，所谓热稳定是指发热元件在运行条件不变的情况下，前后一小时之内的温度变化不超过1K （温升值是一个温度差值，为了与实际温度单位℃相区别，电机标准中规定用另一个温度单位开尔文K 作为温升的单位，但是习惯中还是说度或者写成℃）的状态，所谓温升，就是指热态时的温度与冷态（发热元件与周围温度环境之差不超过2K 时，称该元件处在实际冷状态）时温度之差。
电机温升的高低，决定着电机绝缘的使用寿命，所以这项试验对电机的质量具有非常重要的作用。
⑵ 温升的测量方法对于获得电机各个部位温度升值的方法，因为部件的不同放法也不尽相同。
对于比较方便的放置普通酒劲温度计的部件，如外壳，开启式电机的定子铁心或者定子绕组等，可用温度计直接测量。
对于不能长时间放置温度计，但在电动机运行或停机时能直接接触到的部件，如集电环，换向器，轴承等，可用半导体温度计测量。
对于不能从外接接触的部件，例如封闭式电机的定转子绕组，一般采用电阻法测量。
所谓电阻法，是利用一般金属导体的电阻与温度有一种固定关系的原理，其关系式在前面的直流电阻测量中讲出，用此方法时，首先在实际冷态下测得绕组的直流电阻R 0和温度θ0，再测得温升稳定时的热态电阻R 1与环境温度θ1，此时该绕组的温升△θ用以下式子便可求出△θ=R f —R 0R 0(K a +θ0)+θ0－θ1 (3-10) ⑶ 冷却介质的测量方法① 对采用周围空气冷却的电动机，可用几只温度计分布在冷却空气进入电动机的途径中进行测量，温度计应安置在距电动机1-2m 处。
温度计球部处于电动机高度的一半的位置，并且应该防止外来辐射热及气流的影响，取几只温度计读数的平均值作为冷却空气的温度，习惯成为环境温度，② 对采用外接冷却器及普通管道通风冷却的电机，应放在电机的进风口处测量冷却介质的温度。
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检测技术・TEST TECHNIQUE
用等效法测量电机温升
收稿日期:2004-12-04
张文海 徐丽
(成都精密电机厂,成都 610500)
摘 要:介绍了等效法测量电机温升的原理,并进行验证,同时对损耗等问题作了讨论。
关键词:电机;温升;试验;能量;消耗
中图分类号:T M306 文献标识码:A 文章编号:1001-6848(2005)03-0093-02
0 引 言
电动机的温升测量,一般采用的方法是发电机陪试法。
即被试电机拖动一台功率、转速相当的陪试电机作发电机,然后将发电机的输出能量消耗在电阻上,让被试电机在额定负载下运行,直到温升稳定,最后用电阻法测出温升值。
可以看出,这种方法没有一台功率、转速相当的陪试电机,温升试验根本无法进行。
当然,转矩仪也可用于温升试验,但因温升须长时间连续运行,这对贵重的转矩仪寿命是一个重大的损害,且转矩仪一般工作转速都不高, 6000r/m in以上的高速电机,甚至额定数据测量都不能用转矩仪,当然用它测高速电机的温升就更不行。
为此,笔者提出一种单机等效测量温升的方法。
1 等效法测量温升的原理
众所周知,无论直流电机还是交流电机,运行时的发热,均来自于电机的损耗,也就是说,效率越高的电机,损耗越小,发热也就愈少,温升则低;反之,损耗越大,发热就厉害,温升则高。
因此,我们可以把一台电机损耗的大小,等效成一个功率大小不同的电炉对电机个体加热。
前面的温升试验发电机陪试法,则是一种间接电炉加热法,即被试电机带额定负载运行时,损耗象附带放了一个电炉为电机个体加热。
有了间接电炉法,可以想能否用直接电炉法为电机个体加热?回答是可以的。
方法是只要能测知这台电机的效率是多少,就可算出这台电机额定输出时的损耗功率是多少,然后将这台电机的转子卡住堵转,再在线圈内通直流电流。
电流的大小,等于它与端电压的乘积,即额定运行时的损耗功率。
这样测出的堵转温升,理论上应与电机额定运行的测出的温升相等,因二者的发热条件和散热条件基本一样。
等效法测电机温升,正是基于这一原理。
2 实验验证
选择一台高速永磁无槽直流电动机,因高速电机无论测功和测温升都比较困难。
电机有关数据为:型号YZ-20;电压180V;输出功率2.3kW;额定转速6900r/min;额定电流13.8A;效率93%(无槽直流电机效率很高,实测为93%)。
1)用传统发电机陪试法测温升
该法必须再选一台同型号电机作发电机陪试,设被试电机为1#,陪试电机为2#,测试步骤为:
(1)测出两台电机电枢一周内平均电阻R a,1# =0.48 ,2#=0.5 ,(2)测出两台电机单独6900r/ m in空载运行时的空载损耗P0。
1#电机6900r/m in 时,U0=178.2V,I0=0.46A,则P0=V0I0=178.2×0.46=82(W),2#电机6900r/m in时,U0= 162V,I0=0.52A,则P0=V0I0=162×0.52=83 (W)。
(3)温升试验开始,两台电机夹在专用安装板上同轴对施,1#电机通直流180V起动运行,拖动2#电机作发电机发电,用滑杆电阻调节2#电机的负载电流,当1#电机的输入电流达到13.8A时,算出1#电机的输出功率为2311W,输入功率为2484 (W),损耗为173W。
(4)电机在此额定负载下运行
1.5h,测得的温升值为8
2.8K。
2)同等效法测温升比较
(1)用发电机陪试法测量升已知1#电机额定负载13.8A时的损耗是113W。
(2)将1#电机电枢卡住堵转,并安装在同一安装板上,然后将电机通直流电流,使电枢电流与端电压乘积等于173W。
(3)以此恒功率堵转1.5h,测出的温升值为87.5K,比传
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用等效法测量电机温升 张文海 徐丽
统陪试法测出的温升值高约5K。
高的原因是,等效法测温升是电机堵转,没有铁损耗。
为了要保证二者等效,只有加铜耗来代替机铁耗。
虽然在一个热系统中,会自动进行热平衡。
但热传导总有个过程,一点发热和多点分散发热,虽然发热功率一样,但热平衡的速度并不一样,发热点的温度略高,故由此引起堵转等效法测温升略高。
知道了这一原因,为了更准确,用等效法测电机温升时,所加堵转功率,应略小于电机额定时的损耗功率。
经笔者实验,加90%损耗功率,二者测出的温升就近似相等了。
如1#电机的额定损耗功率为173W,它的90%为156W,堵转时,加156W测温升就与传统法测温升相等了。
3 单机损耗的算法
前面用双机对拖能很方便地算出被试电机的额定输出损耗,一些时候只有一台电机,如何计算它的额定输出损耗?计算方法可参阅2003年第2期《微电机》杂志《直流电动机输出功率和简易公式》一文: P2=k e n N(I N-I0)。
例如1#电机,利用该公式,算出它的额定输出功率P2=2316W,损耗功率则为168W,与前面测出的该电机损耗功率173W近似相等。
有了损耗功率,便可单机将电机堵转,用等效法测出它的温升。
4 讨 论
1)该法通直流电算堵转损耗功率,可否通交流50H z算堵转损耗功率?答:可以。
通交流电更好,因为它有铁耗,可以减小铜耗来代替机铁耗。
但加交流电不方便,必须要接调压器和功率表,否则无法知道所加损耗功率。
2)该法可否用于交流电机温升测试?为什么?答:可以。
既然温升是损耗发热,无论是交流电机还是直流电机,只要知道它的额定损耗功率是多少,就可堵转加损耗功率等效测温升。
直流机可以加交流,同样交流电机也可加直流,只要损耗功率相当即可。
但自冷式电机不可用该法测温升。
3)该法有何优点?答:等效法测电机温升优点在于它一台电机不依靠任何装置便可作温升试验。
特别是高速电机,当只有一台时,更显出它的优点。
因低速电机一台还可用力矩仪作温升试验,高速电机是绝对不可能用力矩仪作温升试验的。
5 应注意的问题
1)堵转直流电流的加法。
因一般直流电机电枢电阻较小,加电流时,前面应串一只4 左右的降压电阻。
这样既保证电机安全,也保证直流稳压电源的安全,否则,直流稳压电源要低压输出大电流较大困难。
2)堵转时,应以恒功率试验,不要以恒电流试验。
恒功率始终等于损耗发热;恒电流实验,初始等于损耗发热,后来会大大超出损耗发热,测出的温升会高出很多。
如1#电机笔者用恒电流实验时,1h的温升就达103K,后来改为恒功率实验,与传统法测出的温升二者就近似相等了。
6 结 语
等效法测电机温升,简单方便,理论与实践都是可行的。
最大的优点是可以单机测温升。
但这毕竟是一种等效法,因此在条件许可的条件下,还是应按真实负载额定运行测试。
如果不具真实条件,等效测温升法,不失为一种近似相等的好办法。
作者简介:张文海(1943-),男,高级工程师,长期从事微电机测试技术研究。
(上接第90页)
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作者简介:夏向阳(1968-),男,博士研究生,讲师,主要研究方向为电力系统有源滤波应用等方面的研究与开发。
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微电机 2005年 第38卷 第3期(总第144期)。