机组式脉冲电源的设计与控制方法

文章针对机组式脉冲电源进行研究,论述其设计组成、控制原理和技术特点,通过数值仿真分析方法,对其电流控制、惯性影响等进行介绍和分析验证。文章提供的脉冲电源设计方法,为实际工程和应用提供一种思路和手段。     

热传导冷却的开放空间式HTS高场超导磁体

采用Bi-2223线材,在美国海军研究实验室(NRL)设计、制造并安装了一台7.25T的实验用超导磁体.该磁体于21K满场运行时,线圈在2英寸的开放空间中的磁场均匀度为±1%.系统采用两台Leybo1d单级制冷机借助热传导方式冷却,系统预冷时间不到36小时,并可作连续的快速励磁.制冷机的总输入功率为6kW.采用美国超导公司提供的ASC cryosaverTM高温超导(HTS)材料电流引线.整个系统由磁体、低温系统、控制及保护系统和电源等四个部分组成.本文简单地介绍了磁体的设计、制造及系列试验的有关情况.     

一种混合式断路器自然换流过程改进措施

针对自然换流过程中电流转移时间过长等问题,本文提出一种采用外加高频变换磁场,利用机械开关在高频磁场中产生的感应电动势和机械开关电弧电压的叠加,以增大故障电流转移阶段中机械开关支路电压,减小电流转移时间的方案.在利用Q3D提取了机械开关支路的杂散电感的基础上,进行了改进方案的仿真分析.结果表明,所提方案能大幅缩短故障电流的转移时间,确保断路器分断的可靠性.     

移相控制双脉冲对电流谐波的抑制

随着电力电子设备广泛使用,其开关动作产生的谐波越来越严重,本文研究移相控制双脉冲对电流谐波的抑制作用,从源头减小谐波产生,降低对外加滤波设备的依赖。以直流斩波器BUCK电路为例,用双脉冲控制开关管时,在电流连续的情况下,对输出波进行傅立叶展开,各次谐波幅值与两个脉冲的相位差有关。通过建立谐波与相位差的数学模型,利用MATLAB进行仿真,用FFT分析比较了不同相位差时对谐波的抑制作用。     

工频交流电用作磁性处理主电源初步研究

在初步分析了铁磁性试件的涡流磁场特征的基础上,对基于工频交流电的磁性处理主电源的可行性进行了初步的理论分析,接着分别以工频交流电源和脉冲电源为主电源对厚钢板和厚艇模分别进行了磁性处理。实验结果表明,两种制式的主电源无论是对厚钢板还是对厚艇模的磁性处理效果均相当,而采用工频交流电源作为磁性处理主电源时,在一次磁性处理作业中有所需电流幅值小、通电时间短、消耗能量少等特点,初步验证了基于工频交流电的磁性处理主电源的可行性。     

可用于矩阵变换器的低成本电力电子模块的几种新方法

本文分析了将矩阵变换器双向开关集合成电源模块的一些方法.为电源模块所作的这些分析提供了两种最佳结构,一种用于小功率矩阵变换器,一种用于大功率矩阵变换器.提出了矩阵变换器用的电力电子模块的配置结构图,它包括换向控制逻辑、过电流保护、确保安全运行和使用双向开关运行等问题.提供了一种用于小功率三相/三相矩阵转换器的新型电源模块结构.使用自举电路给控制驱动器供电,则所提出的配置结构仅需要三个隔离的电源.推荐了一种新型的输入滤波器结构,它只用两个扼流圈铁心,并使尺寸减小.     

集成PWM控制器UC1525在开关电源中应用

电力开关变换器出现后，PWM开关技术首先以其电路简单、控制方便而获得了广泛应用。PWM技术是以中断功率流的方式控制占空比来实现功率处理的，其电流及电压波形都是脉动的。本文介绍了集成脉冲宽度调制方式（PWM）控制器（UC1525）的构成与原理，详细分析了以UC1525控制器构成的开关电源的控制电路、驱动电路。     

IGBT动态dv/dt控制电路实现方法

提出一种具体的IGBT动态dv/dt控制电路。该dv/dt控制电路通过改变调节电阻的值来调整门极-集电极电容的值,使dv/dt被控制在一个较宽的范围。该控制电路能独立控制开关电压上升率和下降率,并且电路采用一个统一的24V电源供电,也就避免了外加电源太多,各节点电压出现变化而导致镜像电流源工作失效情况的发生。通过仿真结果验证了该电路的可行性和有效性。     

船舶螺旋桨水下清洗机器人推进器驱动 及关键部件状态监测研究

针对船舶螺旋桨水下清洗问题,设计一种由水下机器人、机械手、空化射流系统集成的水下清洗机器人系统,重点研究了水下机器人推进器驱动及关键部件状态监测.针对水下机器人推进器驱动过程中,模拟电压-脉冲宽度调制信号转换模块与脉冲宽度调制驱动器两者功率不匹配的问题,提出一种模拟驱动器和脉冲宽度调制驱动器结合的混合驱动电路.针对推进器运行状态监测过程中,上位机控制界面显示的推进器电流信号,含有较大随机噪声干扰的问题,提出一种七点平滑小波降噪方法.针对水下机器人密封舱漏水状态监测过程中,漏水检测电路存在误报的问题,设计一种下拉电阻接地电路.通过陆上试验和水池试验对文中设计的推进器驱动电路、推进器电流降噪方法、漏水检测电路以及水下清洗机器人系统的有效性进行了验证.     

单相桥式整流电路输入功率因数分析及其改进方法研究

单相桥式整流电路的开关电源中应用十分普遍，但采用电容C滤波时，输入电流波形成为一串串窄脉冲，含有大量谐波，电路输入功率因数很快，对电网产生严重污染，本文首先对单相桥式整流电容C滤波电路的输入功率因数作定量分析，然后分析了一种能改进输入电源波形，进而提高电路输入功率因数的滤波方法。     

同轴脉冲探头的校准与测试探讨

对一种结构新颖的同轴脉冲探头的工作原理和测试方法进行了讨论.同轴脉冲探头由一段硬同轴线和集成于其中的电场传感器构成,用于测试传导型电磁脉冲电流或电压的时域波形.由于没有磁芯结构,同轴脉冲探头的高频响应和承载功率性能都优于普通电流探头,在传导型电磁脉冲测试方面具有一定优势.本文采用频域内的软件补偿方法,通过传输函数对同轴脉冲探头进行了校准, 校准后的测试结果与实际脉冲波形数据的误差率不大于15%,具有较高的测试准确度.     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

传输线磁场分布研究

恒定电流周围产生的磁场会对生活在传输线附近人们的工作生活产生一定的影响。根据传输线形式的不同,电流大小的不同,磁场的分布及大小也不尽相同。文章针对三种不同形式的传输线,无限长直导线、无限长双导线和螺旋线分别计算了其磁场分布,就其分布规律做了比对研究。以期对传输线的设计、使用有所帮助。     

基于数据融合的船舶电网参数测量研究

采用单传感器的传统船舶电气参数测量方法存在很多缺陷，会受到传感器的测量噪声和电网中的电磁干扰等影响，从而影响参数测量的精度和测量结果的稳定性。为此，应用状态估计技术和多传感器数据融合理论，提出了一种新的船舶电气参数测量方法。首先建立电压和电流的状态模型，将其连续的动态方程离散化，用于数字信号处理器（DSP）中。然后采用卡尔曼滤波和无反馈分布式融合来对离散化后的采样数据进行融合，从而得到全局数据融合的最优估计。最后，经过一个周期的采集数据估计值进行有效值计算，在液晶屏中显示出来。与单个传感器的检测方法相比，该检测方法具有更高的精度和更好的稳定性。仿真结果和实验测试结果都证明了本检测方法的有效性和优越性。     

基于转子磁场定向的直接转矩控制

本文根据定子磁场定向理论,介绍了一种直接转矩控制的方法,通过动态计算电机定子端的电压矢量,实现了对异步电机的解耦控制,较矢量控制方法具有更优的控制性能,包括磁链幅值控制与转矩控制性能都得到很大的提高,试验结果证明了本文所叙方法是有效的.     

基于Canopen协议的VACON变频器的应用

本文介绍了基于CANOPEN协议的VACON变频器的应用。采用在船舶电力推进领域应用广泛的现场总线CAN协议,应用层采用CANOPEN协议对VACON变频器进行监测与控制,在船舶电力推进系统中具有成本低廉、开发方便及实用等优点。     

设计水下电流场通信系统需注意的几个问题

介绍了水下电流场通信的原理,并根据电流场的特点提出了利用恒流场模型作为水下电流场通信的模型,得到了输入输出之间的关系,分析了电流场通信方式的优势,探讨了水下电流场通信系统设计中需注意的几个问题,得到以下结论：通信频率最好选择在甚低频段;增大某一方向通信距离;收发两点电极的垂直平分线重合或电极基线重合;采用窄带、能量利用率高的调制解调方式以达到抗干扰的方法,为进一步研究水下电流场通信系统提供一定的参考。     

涡流磁场测量方法研究

介绍涡流磁场产生的原理,提出采用模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场的测量方法.采用圆铜板为简易模型,从理论研究和试验结果两方面证明,利用线圈通电方法产生、测量涡流磁场可行,测量数据准确.     

深潜艇推进电动机的H∞控制研究

为了抑制转子电阻参数摄动和洋流、海浪引起的转矩波动对深潜艇推进电机调速系统的影响,对应用状态反馈鲁棒控制方法来处理推进感应电动机磁场定向下的矢量控制问题进行了研究,并在此基础上,根据建立的深潜艇直航运动模型和螺旋桨四象限动态工作情况下的仿真模型,进行了深潜艇直航推进仿真.仿真结果表明,这种方法能够有效抑制转子参数摄动和负载转矩波动对系统动态性能的影响.     

用磁偶极子阵列模型计算运动舰船感应电场

提出一种基于磁偶极子阵列模型的运动舰船感应电场的计算方法，根据一次船模实验，分析了运动舰船产生的感应电场大小及空间分布特性。实验结果表明，该感应电场大小和航速成正比，电场分布具有很强的区域性且该电场是完全可测的。