电力工程

动力系统与机械工程 September 8, 2026 Lab

机器人减速器：行星式、应变波式和摆线式机构

比较三种机制，并将速度、扭矩和惯性与选择联系起来。 criteria beyond backlash.

Fundamentals · 9 分钟阅读 电力电子 September 8, 2026 Lab

从电机速度控制到FOC：电流、转矩和嵌套回路

了解速度控制如何请求电流以及FOC如何连接旋转 coordinates, electrical angle and limits.

Fundamentals · 9 分钟阅读 电力工程 September 8, 2026 Lab

模拟电网频率：不平衡、惯性和一次响应

使用简单的单面积模型将惯性与一次频率响应分离 after a supply deficit.

Hands-on · 3 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

动力电池入门——从电芯化学到电网级储能和电池管理系统

电池并非“储存电力的发电厂”，而是一种能够随时间推移调节电力供需的电力设备。本文将结合数学公式和图表，深入探讨电池电压、容量、C倍率、荷电状态/健康状态、热失控、安全设计、电网级储能和车辆到电网（V2G）技术，以及固态电池等前沿研究。

Fundamentals · 9 分钟阅读 电力电子 September 7, 2026

电力电子学入门——利用半导体开关转换电压、电流和频率

电力电子技术是通过高速开关半导体开关来重塑电能。本文将整流器、DC-DC转换器、逆变器、脉宽调制（PWM）、碳化硅/氮化镓（SiC/GaN）、电机驱动、电网互连和热设计与数学和波形联系起来，并解释了它对电动汽车、可再生能源和数据中心的重要性。

Fundamentals · 9 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

水力发电入门——将水头和流量转化为可调节的电力和储能

水力发电利用水轮机和发电机将水的落差和流动转化为电能。本文将探讨输出方程、涡轮机选型、水坝、径流式和抽水蓄能电站、调速器和电网调节、鱼类洄游和环境、数字孪生和变速抽水蓄能等内容，涵盖设备和运行两方面。

Fundamentals · 19 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

从发电到出电——电力工程阅读地图

通过电力、能源将发电、电网、转换和存储连接起来， transmission losses and balancing.

学习指南 · 4 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

核电入门——从裂变余热到蒸汽、安全系统和电网运行

核能发电就像一台巨大的热机，它将核裂变产生的热量传递给蒸汽轮机。本文系统地阐述了链式反应、轻水反应堆的一回路和二回路系统、反应性和冷却系统、安全系统、燃料循环、小型模块化反应堆以及前沿研究，并辅以涵盖效率、风险和电网运行的方程式和图表。

Fundamentals · 9 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

太阳能发电入门——将光能转化为直流电并将其连接到电网和电池

太阳能发电系统利用光伏电池的PN结将光能转化为直流电，然后通过最大功率点跟踪（MPPT）、逆变器和变压器将电能输送至负载或电网。本文以公式和图表的形式，系统地阐述了光伏电池的I-V特性、温度、阴影和辐照度的影响、并网、电池、现有设备以及钙钛矿材料的最新研究进展。

Fundamentals · 8 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

变电站和输电线路入门——高压、保护继电器和高压直流输电在电网运行中的应用

为什么发电厂的电力要升压到数百千伏，然后在变电站分阶段降压？本文将变压器、断路器、母线、保护继电器和输电线路的作用，以及损耗、功率角和绝缘配合背后的方程式，与当今的设备、数字化变电站和高压直流输电研究一起，作为一个整体系统进行阐述。

Fundamentals · 11 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

电力系统入门——将发电、输电和储能视为一个整体系统来解读

如果仅比较发电方式，水力、火力、核能、太阳能和风能看起来截然不同。本文将频率、供需平衡、变电站、输电损耗、电池和保护继电器视为一个整体电力系统，详细阐述了决定输出功率和稳定性的方程式、当前运行的设备以及可再生能源研究的未来方向。

Fundamentals · 13 分钟阅读 电力工程 September 7, 2026

风力发电入门——将风的动能转化为旋转、电力和电网控制

在风力发电中，叶片捕获风的动量并旋转，发电机和逆变器将这种旋转转化为电能。本文通过公式和图表，阐述了贝茨极限、俯仰/偏航控制、定速系统与变速系统、海上风电、预测、并网、噪声和鸟击，以及当前浮式风力涡轮机的研究进展。

Fundamentals · 7 分钟阅读 电力电子 September 4, 2026

DC-DC转换器——降压、升压和隔离

直流-直流转换器将直流电压斩波，并将能量存储在电感器或变压器中，以产生另一个直流电压。本指南通过图表和公式解释了降压、升压、升降压、反激式、LLC 和 DAB 转换器的工作原理、控制、损耗和安全特性。

Fundamentals · 6 分钟阅读 电力电子 September 4, 2026

逆变器电路——将直流电转换为交流电

逆变器利用半导体开关对直流电进行斩波，并合成负载所需的交流电压、频率和相位。本指南涵盖单相和三相拓扑结构、脉宽调制 (PWM)、电机控制、损耗和保护，并配有图表和公式。

Fundamentals · 5 分钟阅读 电力电子 September 4, 2026

SiC 和 GaN 功率半导体——宽禁带结构如何提升速度

碳化硅 MOSFET 和氮化镓 HEMT 采用比硅更宽的带隙和更高的临界电场，从而实现高效的高频开关。本指南涵盖物理原理、损耗、栅极驱动、电磁干扰、可靠性以及应用（含相关公式）。

Fundamentals · 5 分钟阅读 电力工程 September 4, 2026

地热发电入门——利用闪蒸和双循环系统将地下热能转化为电能

地热能是一种稳定的能源，就蕴藏在日本火山地带的脚下。尽管日本的地热资源潜力位居世界第三，但其装机容量仅利用了其中一小部分。本文将阐述闪蒸式和双循环式地热系统的区别、资源评估和钻探的风险、温泉和国家公园相关的监管难题，以及增强型地热系统（EGS）和超临界地热等下一代技术。

Fundamentals · 11 分钟阅读 电力工程 September 4, 2026

电网惯性和频率调节入门——当旋转质量消失时，谁来保护频率？

同步发电机旋转质量中储存的动能就像一个减震器，能够缓冲秒级时间尺度上的供需突变。随着并网电源（太阳能、风能、电池）的增加，减震器的缓冲作用逐渐减弱，电网为何会变得不稳定？本文将深入探讨波动方程、一次调压功率、合成惯性以及实际发生的大规模停电事件。

Fundamentals · 12 分钟阅读 电力工程 September 4, 2026

抽水蓄能和储氢入门——如何选择时长为数小时的储氢方案和时长为数季的储氢方案

锂离子电池在几分钟到几小时内能够很好地平衡供需，但要满足更长时间的需求，则需要不同的技术。本文将通过抽水蓄能的往返效率和变速运行、绿色氢能的电解、储存和再转化、实际项目案例以及效率对比表，阐述大容量、长时储能技术的设计思路。

Fundamentals · 10 分钟阅读 电力工程 September 4, 2026

智能电网入门——支持双向电力流动的信息层配电网络

随着太阳能电池板和蓄电池在家庭和配电线路中的普及，电力不再只是从发电厂单向流向用户。本文将智能电表（AMI）、通信协议、需求响应和自愈式配电自动化技术与变电站和输电网络的工作原理联系起来。

Fundamentals · 11 分钟阅读 电力工程 September 4, 2026

虚拟电厂 (VPP) 入门指南——将分布式资源捆绑并作为电厂出售

“屋顶太阳能、家用电池、电动汽车、工厂需求响应：本文以图表形式展示了虚拟电厂如何将分散的分布式资源整合到 IT 平台上，并像单个电厂一样将其提供给市场，同时还介绍了日本的聚合系统、平衡市场和实际示范案例。”

Fundamentals · 10 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 4, 2026

制动系统入门——盘式、鼓式、能量回收式和线控式制动

制动是将动能转化为热能或电能以使车辆停止的过程。本文涵盖了盘式和鼓式制动器的摩擦和散热、液压回路和ABS/ESC系统、电动汽车和混合动力汽车的能量回收混合技术，以及线控刹车系统的现状，并配有数学公式和图表。

Fundamentals · 8 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 4, 2026

电动汽车动力总成——电机、逆变器和减速齿轮

电动汽车将电池直流电转换为三相电机电能，然后通过减速器和差速器将电磁扭矩传递至车轮。本指南比较了永磁同步电机和感应电机、能量回收系统、热设计以及当前的集成平台。

Fundamentals · 5 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 4, 2026

混合动力系统——功率分配、能量回收和控制

混合动力系统通过串联、并联或功率分配的方式协调发动机和电动机的运行。本指南以丰田THS行星齿轮传动系统为例，用公式和图表解释了SOC管理、能量回收、热限制和控制等概念。

Fundamentals · 6 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 4, 2026

悬架入门——从弹簧和减震器到几何结构和主动控制

悬架系统利用弹簧和减震器来平衡乘坐舒适性和操控稳定性。本文涵盖了四分之一车模型的基本方程式、麦弗逊式、双叉臂式和多连杆式悬架的几何差异、主动/自适应阻尼技术（例如MagneRide和保时捷主动驾驶系统），以及制动时悬架与重量转移的关系，并辅以数学公式和图表进行阐述。

Fundamentals · 11 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 4, 2026

变速器——MT、AT、CVT 和 DCT 的比较

变速器负责将发动机或电机的转速和扭矩与车轮匹配。本指南比较了手动变速器 (MT)、液力变矩器式自动变速器 (AT)、无级变速器 (CVT) 和双离合变速器 (DCT) 的工作原理、损耗、换挡质量和控制性能，并解释了为什么电动汽车通常使用单级减速齿轮。

Fundamentals · 6 分钟阅读 电力工程 September 3, 2026

热能发电入门——通过蒸汽、燃气和联合循环将燃料热能转化为电能

火力发电不仅仅是燃烧燃料。本文将锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、余热回收、发电机和烟气处理视为一个单一的热力学和电网运行系统，并通过方程式和图表对效率、排放、启动时间、氢气/氨气混烧和碳捕集与封存等问题进行了分析。

Fundamentals · 13 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 3, 2026

柴油发动机——压燃式点火、扭矩和后处理

柴油循环热力学、共轨喷射、扭矩和燃油消耗、DPF/SCR 后处理、当前设备示例、电气化和安全性。

Fundamentals · 5 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 3, 2026

燃气轮机——布雷顿循环和联合循环发电

燃气轮机压缩空气，持续燃烧燃料，并将高温气体通过涡轮级膨胀。本指南涵盖布雷顿循环、航空和发电应用、燃气轮机联合循环（GTCC）以及氢能路径，并附有公式和图表。

Fundamentals · 6 分钟阅读 动力系统与机械工程 September 3, 2026

汽油发动机——火花点火、效率和电气化

“四冲程汽油发动机实用入门：奥托循环热力学、扭矩和燃油经济性、排放控制、当前产品和电气化。”

Fundamentals · 5 分钟阅读