一种基于谐振缓冲器原理的三相逆变器的研究

在分析目前软开关电路以及谐振缓冲器的发展现状基础上，给出了一种带有谐振缓冲器的逆变器实现方案。该逆变器具有单相换相、逆变器主开关管工作在ＺＶＳ零电压开关以及辅开关管工作在ＺＣＳ零电流开关环境下的特点。定量分析了该谐振缓冲器的工作原理以及控制策略。仿真及实验结果证明了该电路拓扑及控制方案的可行性。文章还给出了主开关管工作在开关频率为５０ ｋＨｚ时的各种波形及实验数据     

基于Saber仿真的电源车励磁调压系统改进设计

针对航空地面电源车现行励磁调压系统存在的动态响应速度较慢以及直流保障时输出电压不稳定等问题,提出在其励磁调压系统中加入直流电源控制与电压反馈组成双闭环控制系统的方案;针对所选用的电流滞环控制方案存在的开关频率不稳定及由此带来的输出电压谐波含量高、容易损坏功率开关管等问题,提出用变环宽恒频电流滞环控制方案,使系统在保持快速动态响应速度的同时,实现了开关频率的固定。仿真和实验结果验证了所提方案的可行性。     

单相高频链逆变器的一种控制方法

针对高频链逆变器正弦脉宽脉位调制(SPWPM)中周波变换器开关工作在高频时开关损耗较大的缺点,研究了一种新的周波变换器的控制方法。在功率因数接近1的应用场合,周波变换器开关只需要工作在输出电压频率,可有效减小变换器的开关损耗。基于单相推挽型高频链逆变器拓扑详细分析了相应的控制及其调制方法。结合这种周波变换器控制,研究了电压外环准比例谐振(PR)控制电感电流内环比例控制的双闭环控制策略。通过仿真和试验,证明了控制方案的可行性和有效性。     

接触网电压低频波动特征研究

基于接触网检测车的电压测量方式,分析典型的接触网电压低频波动现象,采用信号变换、数理统计和小波分析等方法对大量检测数据进行分析,总结接触网电压低频波动的幅值、频率、波动动态过程等特征,为接触网电压低频波动故障诊断提供参考。     

轨道车辆三电平中点自平衡电路拓扑研究

在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏。对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器件开关管占空比来解决。通过分析传统充电装置中三电平中点电位不平衡的原因,针对超级电容型轨道车辆充电系统中三电平直流变换器中点偏移问题,提出一种新的三电平直流变换电路拓扑,通过斜对称电容构建三电平充电电路,不仅具有传统三电平直流变换拓扑降低开关管应力、改善系统的动态性能的优点,还可以在不依靠控制算法的基础上实现一定的三电平直流变换器均压电容中点电位的自平衡校正能力。针对该电路拓扑,详细阐述优化拓扑电路的工作原理和其中点自平衡特点,同时给出电路中相关开关器件及滤波电感及均压支撑电容计算过程。通过Matlab/Simulink仿真软件分析及搭建实物平台,验证优化拓扑结构不仅兼具传统三电平直流变换器拓扑降低开关管应力,改善系统动态性能的优点,更有充电速率快,安全性能高的特点,还能不依靠控制算法实现中点电位自平衡。     

机车车辆充电机用移相全桥ZVS PWM变换器的设计

为提高传统铁路机车车辆充电机的功率密度,必须提高其开关频率和效率,而简单的提高开关频率会增加功率器件的开关损耗,因此需要采用软开关技术。文章介绍了一种机车车辆充电机的核心部件——加箝位二极管的零电压开关PWM倍流整流全桥变换器。该变换器的优点是可以利用输出滤波电感和谐振电感在宽负载范围内实现开关管的零电压开关,利用箝位二极管可以有效消除二次侧整流管上的电压尖峰和振荡,同时采用倍流整流技术可优化变压器和输出滤波电感的设计。文章详细分析了该变换器的工作原理,利用Saber仿真软件对其进行仿真分析,最后通过一台输入DC540V、输出DC28V/400A的工程样机进行了实验验证。     

一种高效率软开关充电机的研究

针对充电机输出电压范围宽、不能在全输出范围内实现高效率的特点,提出了一种软开关充电机。前级采用无桥PFC电路,实现了功率因数校正及中间母线电压的快速控制;后级采用高效率的全桥LLC谐振电路,实现了开关管的零电压开通(ZVS)和整流二极管的零电流关断(ZCS)。在固定中间母线电压时,LLC谐振电路在输出高压或低压时工作在远离谐振频率点而存在效率偏低的缺点,提出了据输出电压来动态调节中间母线电压的控制策略,减小了频率变化范围,提高低压和高压输出时的效率。最后通过一台AC 120 V输入,母线电压DC 200~240 V,输出DC 130~200 V的充电机样机。实验测得充电机额定运行下的效率为91.8%;通过动态调整母线电压测得在130 V输出时整机效率从87.4%提高到90.1%,200 V输出则从89.3%提高到91.0%。     

小波消噪在电力电子装置故障检测中的应用

考虑电力电子装置中噪声因素对故障检测和识别的影响,用多尺度小波变换和小波包变换对信号进行消噪.小波变换是将信号分解成高频和低频成分,低频成分包含信号的主要性能,高频含较多的噪声,将高频平滑后再重建即可消噪.然后利用Matlab对电力电子装置故障暂态信号进行消噪处理,比较各种消噪方法的优缺点,并结合理论分析和模拟结果讨论了阈值的选取方法和原则.仿真结果表明,基于小波变换的消噪方法是一种提取有用信号、展示噪声和突变信号的实用方法.     

考虑高频损耗的ZPW-2000A轨道电路暂态响应分析

针对ZPW-2000A轨道电路高频损耗下暂态响应采用现有方法存在的计算难度大、耗时长的问题，提出在复频域内轨道电路接收端轨面电压的求解方法。首先，基于传输线理论，建立轨道电路传输线模型；其次，利用该模型及节点导纳法，得到节点导纳时域方程并对其进行拉普拉斯变换，考虑高频损耗后将复频域方程变换解耦，求得轨道电路接收端轨面电压复频域解；最后，采用傅里叶变换及Q-D算法，得到轨面电压时域解。在对求解方法进行验证的基础上，分析高频损耗、频率、分路电阻、调谐区状态和道床电阻等因素对轨道电路暂态响应的影响。结果表明：与时域有限差分法对比，求解方法的误差在8%以内，且计算耗时短；考虑高频损耗的轨道电路接收端轨面电压小于未考虑高频损耗；轨面电压降随分路电阻的增大而减小，而随道床电阻的增大而增大。求解方法可以准确、高效地分析高频损耗下ZPW-2000A轨道电路暂态响应，可为轨道电路的暂态响应分析提供理论参考。     

隔振装置采用橡胶弹簧与金属弹簧的比较

大多数隔振装置既可用钢弹簧也不用橡胶弹簧。本文介绍了低频的层状橡胶隔振装置，同时证实了螺旋钢弹簧并不是技术上解决低频的唯一方法。钢弹簧对高频振动的传递率很大，而橡胶弹簧材质的阻尼则可解决这一问题。     

基于MMC的新型牵引供电系统研究(二)

在研究(一)的基础上,进一步提出一种具有直流故障闭锁能力的交直交变电所混合MMC结构方案。其中,整流侧采用全桥子模块结构,逆变侧采用半桥子模块结构。该结构方案除具有直流故障自清除能力之外,还能降低开关器件的数量。提出一种鲁棒下垂控制功率外环和电压内环的牵引变电所并网控制策略。其中,电压内环采用准谐振PR控制器可实现对交流量的无静差跟踪。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了所提变电所结构方案和并网控制策略的正确性和有效性。     

基于SiC开关器件的LCL并网逆变器控制策略建模分析

SiC功率器件具有高耐压、低损耗、高效率等特性,而高开关频率可以降低逆变器输出电压的低频谐波成分,从而降低并网电流的谐波成分,提高系统稳定性。以SiC MOSFET开关器件作为逆变器组成原件,以LCL滤波器作为逆变器与电网的接口,在建立系统控制模型的基础上,根据有源阻尼与无源阻尼控制方法之间的等效关系,提出并网侧电流与逆变器侧电流的双闭环控制策略,并对这种控制策略进行了稳定性分析。然后根据系统稳态误差与稳定裕度的要求,设计了系统反馈参数与PI调节器的参数。仿真和实验结果表明,这种控制方法可以有效抑制并网电流谐波,提高并网功率因数,并具有良好的鲁棒性和动态响应。     

单结晶体管同步触发电路维修技能考核装置的研制

为满足维修电工中级实操考核对考核装置的需求,在单结晶体管同步触发电路中增加故障设置开关,将开关置于"故障盒"中,实现了故障快速设置与恢复,且具有保密性。将此电路设计制作成实验箱,满足了实践教学与电工中级实操考核实操项目的需要。     

辅助谐振变换极软开关逆变器的新型控制方法

开关损耗和电磁干扰是变流器高频化的主要问题。辅助谐振变换极(ARCP)软开关逆变器通过引入辅助元件和谐振元器件来降低开关损耗,但是引入的辅助元件在导通过程中会带来新的开关损耗。为了降低辅助回路的电流应力和主开关的关断电流,提高逆变器的工作效率,通过对分段定时间控制和变时间控制2种方式进行对比分析,综合两者的优点,在此基础上根据预测电流的原理,提出一种结构简单、控制方便的电流预测变时间的控制方法。该方法通过稳态负载电流的过零点和幅值,结合电流的正弦特性,预测下一时刻的电流值,准确计算提前开通时间,改变辅助开关管的导通时间进而改变辅助回路电流。该方法将小电流区域计算精度进一步提高,使得辅助回路电压应力随负载电流变化而相应减小,降低了开关器件电流应力,也提高了ARCP逆变器的效率。最后通过Simulink仿真工具建立模型,搭建ARCP平台进行实验验证,表明该控制方法能有效降低辅助回路的电流应力和开关损耗,提高了辅助谐振变换极软开关逆变器的工作效率,且运算成本低。     

传统车辆模型与车辆-轨道耦合模型的垂向随机振动响应分析及比较

基于车辆－轨道耦合动力学原理，运用随机振动理论进行了轮轨系统中传统车辆模型与车辆－轨道耦合模型的垂向随机振动响应比较分析。结果表明，传统车辆模型仅适用于轮轨系统的低频振动分析，在研究高频振动时将产生大的误差；而车辆－轨道耦合模型则可适用于轮轨系统整个频率带的随机振动分析。     

铁路车辆用电力电子变压器的技术动向

变压器是交流电压转换必不可少的装置,在降低重量和减小体积上仍有改进的余地,特别是低频变压器,其体积较大.如今,半导体技术的进步使变压器能够在任意频率下工作,其体积变小、重量变轻.上世纪90年代左右,日本采用半导体技术研发的电力电子变压器用作辅助电源装置的隔离型DC-DC变换器,2000年以后欧洲开发了用于主回路的电力电...     

基于三态滞环控制的电气化铁路电能质量治理装置

针对电气化铁路造成的电网无功、负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于三态滞环调制方法的电能质量治理装置。文章基于平衡牵引变压器,通过对该调节器的基本结构和补偿原理的详细分析,提出装置的系统控制策略和三态滞环电流调制方法。PSCAD/EMTDC仿真和样机试验结果表明:三态滞环调制方法具有响应速度快、等效开关频率高、电流脉动小等优势,调节器能很好地解决牵引变电所电能质量问题。     

单相三电平整流器控制方法及中点平衡的研究

介绍了单相电压型三电平整流器的工作原理,对双闭环控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制和改进的瞬态电流控制等常用控制策略进行了分析,指出了它们的优缺点;针对单相三电平整流器的中点平衡问题,探讨了一种电压前馈的中点电位控制方法.Matlab环境下的仿真结果表明,改进的瞬态电流控制法的动、静态性能良好,电压前馈的中点电位控制方法能简单有效地平衡直流侧电容电压.     

电子开关带电过分相对PETT的影响及其抑制措施

分析了电子开关带电过分相的电气暂态过程,搭建了仿真模型并进行仿真。在电子开关带电过分相方式下,短时失电对电力电子牵引变压器造成了输入冲击电压、冲击电流以及直流侧电压波动的影响,且由于过分相前后输入电压的相位存在突变,其影响将会加剧。根据相应影响,整流级采用优化后的锁相策略,提高了相位跟踪速度,隔离级采用虚拟直接功率控制策略,减小了直流侧电压波动。最后在分相区前后相位差不同的工况下进行仿真,降低了过分相带来的影响,验证了措施的有效性。     

基于M-DTCWT和2APCNN的多聚焦图像融合

为提高多聚焦图像的融合质量,提出了一种基于多方向双树复小波变换(M-DTC-WT)的多聚焦图像融合方法.对多聚焦图像进行DTCWT分解得到低频系数与高频系数,再采用非下采样滤波器(NSDFB)对高频系数进行方向分解得到多尺度多方向的高频分解系数.对低频系数,提出结合模糊逻辑和稀疏表示(FSR)的融合规则得到低频融合系数...