成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

含压缩、拉伸、扭转、剪切、弯曲各一件。

本系统由稀土永磁（REPM）无刷直流电动机（BLDCM）本体及其驱动 控制器两大部分组成。无刷直流电动机本体定子釆用三相Y形集中整距绕 组，适用于方波电流驱动，转子釆用稀土永磁体（钗铁硼或彩钻磁钢）； 转子位置传感器釆用双余度开关型霍尔（Hall）位置传感器；驱动控制器 釆用数字信号处理器（DSP） +复杂可编程逻辑器件（CPLD）实现全数字控 制，主功率电路釆用三相桥式逆变器，工作于120°三相六状态。驱动控 制器可实现转速、电流双闭环调速和稳速

本发明公开了一种用于直流电晕放电烟气治理的分离式喷嘴电极系统。系统包括锯齿形电极、管式喷嘴等，在齿形电极一端设有电极柄，管式喷嘴一端封闭，在管式喷管上纵向设有两排喷吹孔，每排喷吹孔均匀分布，齿形电极两侧对称布置两个管式喷嘴，管式喷嘴的喷嘴和锯齿形电极的锯齿对齐布置，在电极柄上添加正高压，由锯齿形电极通过锯齿电晕放电，电极气经管式喷嘴通过喷吹孔喷出，从而形成电晕放电区域。本发明具有以下优点：1)锯齿形电极加工及生产方便且管式喷嘴的加工工艺简单；2)能耗省，电晕效果好，污染物去除效率高；3)可以结合静电除尘器使用，实现除尘净化一体化。

目前光伏发电还存在输出不稳定，易受外部条件影响等缺点。在实际应用当中，通常需要增加储能装置来保证电路光伏发电系统输出 的稳定性，这样必然会增加系统的成本；同时储能装置可能会引入一 些重金属元素，对环境造成一定的影响。另外，传统的直流电源通常 是由电网供能，并且很少具备远程控制功能，大大的限制了用户的使用范围。 本项目提出了一种新型多路直流电源的设计方法：采用光伏发电 和电网联合供电策略，来减少电能的消耗；采用无线控制技术，来实 现对电源的远程控制，为在有毒、封闭等特殊环境中应用电源提供了 一条可行的途径。同时结合激光测距仪的应用背景，设计了一种可输 出三路电压的小功率直流电源，其中高压支路可在输入为 5 V 到 30 V 时，输出 70 V 到 203 V 连续可调的直流高压，其驱动能力可满足一 般的雪崩二极管工作需要。测试结果表明，该电源可通过手机实现远程控制，其输出端纹波电压较小，可以满足一般的应用需求。

火电机组普遍存在机组负荷调节能力差、一次调频性能差、汽压和汽温等关键参数波动大等问题。锅炉调节过程的滞后和惯性远大于汽机，造成供需能量的不平衡，是导致上述问题的主要原因。 本成果采用预测控制、神经网络及智能前馈等先进技术，提出了先进的火电机组AGC协调优化控制系统。采用该系统后，机组的变负荷速率达2.0%Pe/min以上，负荷调节精度、一次调频性能均满足电网的考核要求；变负荷过程中，主汽压力的波动在0.5Mpa之内，过热汽温和再热汽温的波动均在5℃之内。同时采用了滑压及汽机配汽优化技术，在整个变负荷过程中，汽机调门开度始终维持在40%以上，在保证负荷调节性能的同时，有效减小了汽机调门的节流损失。 本项成果已用于280多台火电机组的AGC协调优化控制中，江苏已有70%以上的机组采用了此项技术；在国内的火电机组AGC协调优化改造中，此优化控制系统的市场占有率超过50%，得到了广大用户的一致好评。

高速永磁电机无需借助维护困难、体积庞大的齿轮增速箱即可同轴连接至风机、压缩机、真空泵、透平膨胀机、燃气轮机等高速负载或原动机，提高了系统的可靠性、降低了维护成本，并可实现无油驱动。 东南大学电气工程学院课题组紧紧把握这一契机，在高速永磁电机的电磁设计、温升分析与冷却设计、转子结构分析等方面做了深入的研究工作。设计并应用了36000转/75kW, 24000转/140kW, 18000转/300kW工业鼓风机/空压机用高速永磁同步电机。

技术创新点及参数采用该系统后，机组的变负荷速率达2.0[[[[[[%]]]]]]Pe/min以上，负荷调节精度、一次调频性能均满足电网的考核要求；变负荷过程中，主汽压力的波动在0.5Mpa之内，过热汽温和再热汽温的波动均在5℃之内。同时采用了滑压及汽机配汽优化技术，在整个变负荷过程中，汽机调门开度始终维持在40[[[[[[%]]]]]]以上，在保证负荷调节性能的同时，有效减小了汽机调门的节流损失。市场前景本项成果已用于280多台火电机组的AGC协调优化控制中，江苏已有70[[[[[[%]]]]]]以上的机组采用了此项技术；在国内的火电机组AGC协调优化改造中，此优化控制系统的市场占有率超过50[[[[[[%]]]]]]，得到了广大用户的一致好评。

本发明提供了一种永磁同步磁悬浮平面电机，包括动子和定子，所述定子采用特定的二维永磁体阵列，该二维永磁体阵列中第一主永磁体和第二主永磁体沿 X 方向和 Y 方向交错排列成平面阵列，第一主永磁体的四周布置有四个第二副永磁体，第二主永磁体四周布置有四个第三副永磁体，第一副永磁体布置在第二副永磁体和第三副永磁体之间，且各永磁体与相邻永磁体的侧面相互贴合，二维永磁体阵列内任意两个相邻的永磁体的磁化方向之间的夹角均为 45°。通过采用如上所述的特定二维永磁体阵列，使得该电机的磁场强度高，正弦特性好，弥补了现有的