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A Review of Modular Multilevel Converters 被引量:100
1
作者 YANG Xiaofeng LIN Zhiqin ZHENG Trillion Q. YOU Xiaojie 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期I0001-I0022,共22页
模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调... 模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调制、直流电压控制、预充电、环流、谐波、数学模型、主电路参数设计、故障保护等关键问题的最新研究进展,以及其在电力传动、电能质量问题治理领域的工程应用现状,在此基础上指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明,MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 展开更多
关键词 多电平变换器 模块化 直流电容器 工作电压 电平转换器 拓扑结构 电路布局 工业应用
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面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器研究综述 被引量:60
2
作者 李凯 赵争鸣 +3 位作者 袁立强 高畅毓 文武松 游小杰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1233-1250,共18页
多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了... 多端口电力电子变压器作为交直流混合配电系统的一种关键枢纽设备,具备能量流动双向、潮流灵活调节、谐波无功可控和端口故障隔离等功能,近年来得到越来越多的关注。针对面向交直流混合配电系统的多端口电力电子变压器,层层深入推演了其拓扑结构的发展历程,从图论的角度归纳出星型和串型结构,从公共能量汇集环节形式的角度归纳出共直流母线结构和高频耦合的结构。然后,对比分析了不同拓扑结构的优劣势,并给出实际交直流混合配电系统不同需求下的拓扑结构选取原则。进一步地,总结了多端口电力电子变压器在仿真、设计、控制与保护方面的应用挑战,进而展望了未来的技术发展方向。 展开更多
关键词 电力电子变压器 多端口 共直流母线 高频链 交直流混合配电系统
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基于公共直流母线的链式可拓展电池储能系统及控制 被引量:34
3
作者 金一丁 宋强 刘文华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第15期66-70,共5页
随着储能系统的容量不断增大,储能装置将被接入10kV或更高等级电网。城市电网对于接入装置的电能质量要求越来越高,同时工频变压器的占地与噪声等问题是限制大容量城网储能系统发展的突出问题。对此,文中提出一种基于公共直流母线的链... 随着储能系统的容量不断增大,储能装置将被接入10kV或更高等级电网。城市电网对于接入装置的电能质量要求越来越高,同时工频变压器的占地与噪声等问题是限制大容量城网储能系统发展的突出问题。对此,文中提出一种基于公共直流母线的链式电池储能系统,该系统采用链式多电平拓扑接入电网,并以多组移相全桥DC/DC变流器替代工频变压器,储能装置通过各自独立的接口电路与直流负荷一起连接到公共直流母线上。该系统易于实现模块化,可灵活拓展,也便于不同种类、不同特性的储能电池接入。设计了该系统的主电路拓扑、控制体系与各部分控制器,并基于电磁暂态仿真验证了控制系统的有效性。 展开更多
关键词 链式变流器 电池储能系统 移相全桥dc/dc 公共直流母线
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基于比例谐振控制的共直流母线开绕组永磁同步电机零序电流抑制技术 被引量:21
4
作者 曾恒力 年珩 周义杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期35-44,共10页
由于共直流母线的开绕组永磁同步电机系统存在零序电流回路,变流器调制产生的共模电压和永磁体自身反电动势零序分量构成的零序电压源会在电机绕组内产生零序电流,影响开绕组永磁同步电机的运行效率和稳定性。因此,提出一种基于比例谐... 由于共直流母线的开绕组永磁同步电机系统存在零序电流回路,变流器调制产生的共模电压和永磁体自身反电动势零序分量构成的零序电压源会在电机绕组内产生零序电流,影响开绕组永磁同步电机的运行效率和稳定性。因此,提出一种基于比例谐振控制的零序电流抑制方法,在建立开绕组永磁同步电机及其零序回路数学模型基础上,通过设计基于比例谐振控制的零序电流闭环系统来控制变流器输出电压的零序分量,达到对零序电流的抑制目的。同时深入分析了所提零序电流抑制策略在开绕组永磁同步电机不同运行工况下的稳定运行能力。最后,通过构建开绕组永磁同步电机实验系统,验证了所提出零序电流抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 共直流母线 共模电压 开绕组永磁同步电机 比例谐振控制 零序电流
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公共直流母线技术在纸机交流变频传动中的应用 被引量:14
5
作者 孟彦京 葛保华 《中国造纸》 CAS 北大核心 2005年第7期45-47,共3页
介绍了公共直流母线系统的组成和应用,并对造纸生产线中主回路几种供电方式进行了比较。将公共直流母线技术应用于纸机生产线的电气传动控制系统可使系统稳定、提高调速精度,同时可合理利用系统制动过程中产生的再生能源。
关键词 公共直流母线 多电机传动 整流/回馈单元 逆变器
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基于Z源逆变器的共直流母线开绕组永磁同步电机系统控制策略 被引量:18
6
作者 年珩 阮晨辉 +1 位作者 何峪嵩 胡伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期5509-5519,5599,共12页
为提升开绕组永磁同步电机系统的调制能力,该文提出一种基于Z源逆变器的共直流母线开绕组永磁同步电机系统结构及其控制策略。通过建立所提电机系统的数学模型,提出在空间矢量脉宽调制中插入直通矢量的升压策略以及重分配零电压矢量作... 为提升开绕组永磁同步电机系统的调制能力,该文提出一种基于Z源逆变器的共直流母线开绕组永磁同步电机系统结构及其控制策略。通过建立所提电机系统的数学模型,提出在空间矢量脉宽调制中插入直通矢量的升压策略以及重分配零电压矢量作用时间的零序电流抑制策略。针对两侧逆变器独立调制时直通矢量不同步导致无法调制产生参考电压的问题,提出两侧逆变器的协同调制策略,在保留低开关频率优点的基础上,确保引入Z源逆变器后系统调制的正确性。最后,通过实验验证所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 Z源逆变器 开绕组永磁同步电机 共直流母线 共模电压 零序电流 协同调制
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直流母线支撑电容纹波电流研究 被引量:14
7
作者 应婷 张宇 +1 位作者 王坚 梁志伟 《大功率变流技术》 2015年第1期15-19,48,共6页
直流母线支撑电容的纹波电流是影响变流器产品寿命的关键因素之一。为了节约能源、扩充容量、优化设计等,工业生产时通常采用多个电机共用一条直流母线的结构。文章分析了变流器直流母线的理想纹波电流的形成机理,研究了共直流母线谐振... 直流母线支撑电容的纹波电流是影响变流器产品寿命的关键因素之一。为了节约能源、扩充容量、优化设计等,工业生产时通常采用多个电机共用一条直流母线的结构。文章分析了变流器直流母线的理想纹波电流的形成机理,研究了共直流母线谐振对电容纹波电流的影响,提出了抑制纹波电流的方法,并通过仿真验证了分析结论的正确性。 展开更多
关键词 变流器 共直流母线 电容纹波电流
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多电机共直流母线交流传动节能系统结构研究 被引量:14
8
作者 李继方 汤天浩 姚刚 《电气传动》 北大核心 2011年第7期8-12,29,共6页
在工业生产过程中,为了节约能源,通常采用多个电机共用一条直流母线的结构,回收并利用电机运行在第2或第4象限处在制动发电状态所再生的电能。首先分析了多电机共直流母线交流传动节能系统工作原理,根据制动状态电机回馈总能量大于耗能... 在工业生产过程中,为了节约能源,通常采用多个电机共用一条直流母线的结构,回收并利用电机运行在第2或第4象限处在制动发电状态所再生的电能。首先分析了多电机共直流母线交流传动节能系统工作原理,根据制动状态电机回馈总能量大于耗能状态电机耗电总能量的处理方式不同,对多电机共直流母线交流传动节能系统的结构进行分类,分析各种结构的性能,指出其适用场合。最后给出一种新的多电机共直流母线协调调度节能的结构,仿真结果验证了该结构的可行性,与其他结构相比具有减小直流母线电压波动、减少充放电次数、降低系统成本等优点。 展开更多
关键词 共直流母线 节能 系统结构
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新能源汽车驱动电机测试系统的研究 被引量:13
9
作者 李晓航 张文武 《电测与仪表》 北大核心 2021年第9期103-108,共6页
通过比较共交流母线型和共直流母线型测试系统,详细介绍了该新能源汽车驱动电机测试系统架构组成;结合目前整车厂的需求,完成测试系统关键部件的选型;LabVIEW上位机完成系统的控制、数据采集、曲线绘制以及报告生成。测试结果表明,该系... 通过比较共交流母线型和共直流母线型测试系统,详细介绍了该新能源汽车驱动电机测试系统架构组成;结合目前整车厂的需求,完成测试系统关键部件的选型;LabVIEW上位机完成系统的控制、数据采集、曲线绘制以及报告生成。测试结果表明,该系统功能全面、实用性强、可靠性高,可实现精准控制与测量,满足有关功率等级的交流异步电机或永磁同步电机的性能及耐久性测试。 展开更多
关键词 电机测试系统 系统架构 共直流母线型 上位机
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开绕组永磁同步电机零矢量注入模型预测控制 被引量:8
10
作者 冯智煜 高琳 +1 位作者 殷凯轩 付文华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期32-42,共11页
针对开绕组永磁同步电机在共母线型拓扑结构中存在的零序电流问题,提出一种零序电流抑制的改进模型预测控制方法。采用无差拍预测模型,得到跟随系统状态变量给定的期望电压矢量,根据电压误差最小化原则确定最优基本电压矢量,并划分占空... 针对开绕组永磁同步电机在共母线型拓扑结构中存在的零序电流问题,提出一种零序电流抑制的改进模型预测控制方法。采用无差拍预测模型,得到跟随系统状态变量给定的期望电压矢量,根据电压误差最小化原则确定最优基本电压矢量,并划分占空比间隔选取出最优基本电压矢量的作用时间。改进后的模型预测控制,通过比较非零电压矢量所产生的零序电压与参考零序电压的大小得到所需补偿的零序电压,并将其注入系统完成补偿,具有调制简单、运算精确度可根据用户需求灵活选取的优点。仿真结果表明,改进方法能够对零序电流进行有效抑制,提高了电机的控制性能,并最大程度地提升了直流母线电压的利用率。 展开更多
关键词 开绕组永磁同步电机 共母线 零序电流 模型预测控制 占空比间隔划分 注入补偿 直流母线电压利用率
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共直流母线开绕组电机系统零序电流抑制技术综述 被引量:10
11
作者 王伟 蒋奕昕 +2 位作者 王政 花为 程明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1871-1884,共14页
开绕组电机系统是将星形绕组中性点打开,两端各接一个逆变器的特殊级联供电方式。在只能提供单一直流电源时,2个逆变器共用同一个直流电源,称为共直流母线结构。由于其具有所需电源数目少、输出功率高、有效电压矢量多样,以及冗余性和... 开绕组电机系统是将星形绕组中性点打开,两端各接一个逆变器的特殊级联供电方式。在只能提供单一直流电源时,2个逆变器共用同一个直流电源,称为共直流母线结构。由于其具有所需电源数目少、输出功率高、有效电压矢量多样,以及冗余性和容错性强的优点,在高电压、大功率、安全性要求高的场合下有广泛的应用前景。同时,由于该结构存在零序通路,零序电流会产生额外损耗和转矩脉动。因此,有效地抑制零序电流是该结构能够广泛使用的必要条件。通过总结共直流母线开绕组电机系统在国内外的研究和发展现状,介绍共直流母线开绕组电机系统的拓扑结构及其零序电流产生机理,并对零序电流抑制技术进行全面归纳总结。最后,讨论共直流母线开绕组电机系统零序电流抑制技术的发展趋势。 展开更多
关键词 开绕组电机 共直流母线 零序电流抑制 空间矢量调制 模型预测控制
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共直流母线开绕组电机的移相解耦控制策略 被引量:10
12
作者 袁渊 朱孝勇 +2 位作者 左月飞 卜霄霄 鲁庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期4670-4674,4675-4677,共8页
传统的共直流母线开绕组电机驱动系统的调制策略主要有三种:交替子六边形脉冲宽度调制(PWM)、中间六边形PWM和解耦SVPWM,但单一调制策略下无法兼顾电压输出范围和零序电压。该文提出一种移相解耦调制策略,该策略是在解耦SVPWM的基础上... 传统的共直流母线开绕组电机驱动系统的调制策略主要有三种:交替子六边形脉冲宽度调制(PWM)、中间六边形PWM和解耦SVPWM,但单一调制策略下无法兼顾电压输出范围和零序电压。该文提出一种移相解耦调制策略,该策略是在解耦SVPWM的基础上将两个逆变器的电压矢量夹角也作为一个控制量,通过调节该夹角可以使驱动系统既有较宽的输出电压范围,又能在全输出电压范围内具有较小的零序电压。最后,利用基于dSPACEDS1007的实验平台,分别通过实验验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 开绕组 共直流母线 解耦调制 零序电压 移相控制
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一种基于神经网络的多能源共直流母线混合供电控制策略 被引量:9
13
作者 李继方 高明远 +1 位作者 陈杰 任海波 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期141-144,147,共5页
在分析太阳能、风能、海洋能、地热能等能源特点的基础上,提出了多能源混合供电的系统结构,建立了基于神经网络的控制模型,提出了多能源混合供电控制策略。在对神经网络训练时采用Levenberg-Marquaret算法,并引入动量因子α,加快了收敛... 在分析太阳能、风能、海洋能、地热能等能源特点的基础上,提出了多能源混合供电的系统结构,建立了基于神经网络的控制模型,提出了多能源混合供电控制策略。在对神经网络训练时采用Levenberg-Marquaret算法,并引入动量因子α,加快了收敛速度和防止了振荡。仿真结果表明该策略是有效的,在最大限度地使用可再生能源的前提下,交流微网输出电压持续、稳定、不间断,能够满足交流微网内用户用电需要。 展开更多
关键词 神经网络 多能源 混合供电 共直流母线
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基于S120驱动控制系统的多电机共直流母线实验系统的研究 被引量:9
14
作者 杜强 李继方 《通信电源技术》 2011年第5期36-39,共4页
结合西门子的S120驱动控制系统,以Starter作为主要调试软件,来搭建多电机共直流母线交流传动系统实验平台,并通过不同工况下负载模拟实验,验证了所搭建实验平台的可行性。
关键词 变频调速 制动发电 共直流母线 SINAMICS S120
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丛式井组抽油机智能调参节能技术研究与应用 被引量:8
15
作者 刘一山 曾亚勤 王林平 《石油石化节能》 2012年第11期1-3,共3页
以油井生产参数为基础,以影响机采井系统效率主要因素为依据,依托油田数字化平台集成应用了抽油机集中控制节能技术、基于泵功图诊断的自学习智能调参技术、基于动液面在线监测的智能调参技术以及抽油机自动调平衡技术四项节能技术,研... 以油井生产参数为基础,以影响机采井系统效率主要因素为依据,依托油田数字化平台集成应用了抽油机集中控制节能技术、基于泵功图诊断的自学习智能调参技术、基于动液面在线监测的智能调参技术以及抽油机自动调平衡技术四项节能技术,研制出丛式井组抽油机智能调参节能装置,实现了在役抽油机的数字化升级改造,达到了提高效率、节能降耗的目的。同时该装置可降低一线员工的劳动强度,延长"三抽"设备的使用寿命,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 丛式井组 共直流母线 泵功图诊断 智能调平衡 节能
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基于重构电压矢量的共直流母线型开绕组永磁同步电机改进直接转矩控制 被引量:7
16
作者 孙丹 赵琛 +2 位作者 柯伟煌 王铭泽 年珩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1644-1653,共10页
针对共直流母线型开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)基本电压矢量丰富、存在零序回路的特性,该文提出两种基于重构电压矢量的共直流母线型开绕组永磁同步电机改进直接转矩控制策略。为充分利用OW-PMSM所产生的电压矢量,定义19个重构电压矢量... 针对共直流母线型开绕组永磁同步电机(OW-PMSM)基本电压矢量丰富、存在零序回路的特性,该文提出两种基于重构电压矢量的共直流母线型开绕组永磁同步电机改进直接转矩控制策略。为充分利用OW-PMSM所产生的电压矢量,定义19个重构电压矢量并基于此改进零序电流抑制方法,扩大直接转矩控制的备选电压矢量范围。根据重构矢量数量多、幅值不同的特点,将五位转矩滞环控制器引入直接转矩控制中,实现电机转矩脉动的抑制。针对滞环控制器控制精度有限等问题,提出无滞环控制器的改进直接转矩控制策略,定义一种新的区域划分方式并建立重构电压矢量选择表,通过对参考电压矢量的定位实现重构电压矢量的精确选择。实验结果验证了所提控制策略的可行性和优越性。 展开更多
关键词 开绕组永磁同步电机 共直流母线 直接转矩控制 零序电流抑制
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新型混合式贯通牵引供电系统及其复合控制策略 被引量:2
17
作者 王鑫 郭祺 +2 位作者 涂春鸣 肖凡 侯玉超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期981-991,I0011,共12页
电分相与负序等电能质量问题是制约电气化铁路向高速化、重载化发展的桎梏。贯通牵引供电系统为消弭上述问题提供了契机,但既有贯通方案依然存在所需器件数目多、改造成本高、可靠性差等弊端。为此,在充分利用既有牵引变压器基础上,该... 电分相与负序等电能质量问题是制约电气化铁路向高速化、重载化发展的桎梏。贯通牵引供电系统为消弭上述问题提供了契机,但既有贯通方案依然存在所需器件数目多、改造成本高、可靠性差等弊端。为此,在充分利用既有牵引变压器基础上,该文设计一种新型混合式贯通牵引供电装置。该装置通过共直流侧与功率均分手段有效抵消输入侧纹波功率,降低有源/无源器件数目与电容容量。同时,针对直流侧二次纹波与负荷功率冲击,提出一种输入端口复合控制策略,有效解决纹波传递与冲击波动问题。最后通过仿真与实验验证所提装置及其控制策略的可行性与可靠性。 展开更多
关键词 新型混合式 牵引供电装置 公共直流母线 复合控制
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共直流母线式风光互补发电系统的仿真研究 被引量:7
18
作者 南国君 丁明 王贻玲 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1802-1805,1912,共5页
由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点。文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原... 由于太阳能、风能的互补特性以及光伏发电、风力发电技术的日趋成熟,风光互补发电成为研究热点。文章分析了风力发电技术、光伏发电技术以及风光互补发电技术,设计了共直流母线式风光互补发电系统的整体结构,讨论了该拓扑结构的工作原理和控制策略,并利用PSCAD软件建立了风光互补发电的仿真模型,分别在外部环境不变与外部环境(风速、日照强度)变化2种情况下对发电系统进行了仿真分析,获得了较好的结果。 展开更多
关键词 风光互补发电 共直流母线 控制 仿真
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多逆变器共直流母线系统谐振抑制方法研究
19
作者 于继飞 隋先富 +1 位作者 张贺铭 郝瑞祥 《计算机仿真》 2024年第7期352-358,共7页
采用公共直流母线技术可以提高电能利用率和供电可靠性。但是,当直流母线上存在较大的纹波时,可能会导致线路寄生参数组成的网络发生谐振,不仅会影响直流母线的电能质量,严重时还会危及直流母线上连接的电气设备的安全运行。首先对直流... 采用公共直流母线技术可以提高电能利用率和供电可靠性。但是,当直流母线上存在较大的纹波时,可能会导致线路寄生参数组成的网络发生谐振,不仅会影响直流母线的电能质量,严重时还会危及直流母线上连接的电气设备的安全运行。首先对直流母线的纹波分布规律及谐振机理进行分析。然后,提出基于直流有源滤波器(DC active power filter, DC-APF)的直流母线谐振抑制策略。最后,在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建多逆变器共直流母线系统仿真模型,验证理论分析和所提方法的正确性。 展开更多
关键词 公共直流母线 寄生参数 直流有源滤波器 谐振抑制
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造纸机电气传动应用现状与自动化技术发展研究 被引量:6
20
作者 王彦军 《造纸科学与技术》 2021年第5期52-54,共3页
造纸机电气传动系统,是保障造纸机自动化作业的核心环节。以当前造纸机最常见电气传动控制系统为例,对该系统的作业原理和应用现状进行总结。对未来造纸机电气传动自动化技术的发展方向进行分析,认为未来造纸机电气传动系统的软硬件系... 造纸机电气传动系统,是保障造纸机自动化作业的核心环节。以当前造纸机最常见电气传动控制系统为例,对该系统的作业原理和应用现状进行总结。对未来造纸机电气传动自动化技术的发展方向进行分析,认为未来造纸机电气传动系统的软硬件系统将会逐渐走向模块化、通用化以及全数字化,基于此原则构建了一种基于公共直流母线的模块化造纸机自动化电气传统系统。 展开更多
关键词 造纸机 电气传动系统 模块化 公共直流母线
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