原边带箝位辅助谐振支路的移相全桥变换器

移相全桥零电压变换器是中大功率直流变换的理想拓扑结构,但在其输出整流二极管反向恢复时,整流桥产生寄生振荡,二极管上存在很高的尖峰电压。本文从工作过程、损耗和效率等方面分析比较了超前型原边带箝位二极管的辅助谐振支路和滞后型原边带箝位二极管的辅助谐振支路。仿真和实验表明,超前型带箝位二极管辅助谐振支路能够更有效地抑制输出整流二极管两端的电压振荡,提高效率,降低损耗。     

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.     

一种混合型直流断路器中晶闸管关断过电压抑制方法研究

混合型直流断路器由高速斥力开关和固态开关并联组成。本文对一种混合型直流断路器中晶闸管关断时过电压抑制问题开展了研究,对影响晶闸管关断过电压的因素进行了分析,提出了在电感两端并联续流二极管和在晶闸管两端并联缓冲电路的解决方案。开展了有无缓冲电路和续流二极管、不同缓冲电路方案的对比试验,从而确定了缓冲电路的结构和参数,并进行了优化设计后的直流断路器样机短路分断试验,验证了所提过电压抑制方案的有效性。     

基于电压波形分析的三相不控整流装置故障诊断

提出了一种基于整流二极管电压波形分析的三相不可控整流装置故障诊断算法。对三相不可控整流装置在正常和故障情况下整流二极管两端的电压波形进行了解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式。通过仿真验证了理论推导的正确性并指出整流二极管在故障前后的电压波形变化规律。提出利用电压波形的正向特征值作为故障诊断特征函数,最后由试验验证了该故障诊断方法的有效性。该方法可推广应用于其他六相以上不可控整流装置。     

集成电源变换装置智能分配电技术研究

本文分析研究了船舶电力系统中多路输出的集成电源输出配电及选择性保护技术,该技术不仅能够自动对配电支路中出现的短路、冲击、过载等现象进行快速识别、判断,而且能够区分配电支路中大电容负载电流冲击造成的短路假象,根据判断结果对配电支路的输出电压是否自动进行调制或在us级时间内是否关断该配电支路,保证其他配电支路的正常工作,达到故障最小化原则的目的。本文通过对输出配电及选择性保护技术原理的分析并进行了试验验证,证明了分析研究结论与原理性样机试验结果一致。     

新型强迫换流型真空直流限流断路器研究

研究了基于强迫换流原理的真空直流限流断路器,利用与真空灭弧室反并二极管的续流作用使真空灭弧室电流过零后得到零电压介质恢复时间.真空灭弧室由高速电磁斥力机构驱动,反向强迫关断电流由预充电的LC回路产生,采用氧化锌压敏电阻限制关断过程出现的过电压.建了断路器的EMTP仿真模型,对短路和额定关断过程进行仿真分析,比较了仿真与试验结果的电流、电压波形,两者具有很高的一致性.     

基于三电平SVM技术的船舶电力推进DTC研究

介绍二极管钳位型三电平在中高压大中容量的船舶电力推进直接转矩控制(DTC)技术中的应用。针对船舶在低速运行时,控制系统存在低速时性能差以及二极管钳位型三电平固有的直流侧中点电压不平衡的问题,在u-i磁链观测器模型基础上,引入一种带定子电阻补偿的磁链观测器。研究基于双PI调节的电压空间矢量调剂技术(SVM)在系统中的应用。仿真结果表明,系统具有转矩响应快速、磁链观测准确性好、转矩脉动低等优点,能有效抑制三电平的直流侧中点电压不平衡,限制输出电压变化率并降低开关损耗。     

一种调控三电平NPC逆变器中点电压平衡的不对称PWM策略

三电平NPC中点电压不平衡会带来开关管电压应力增加、输出电压电流波形畸变等问题。本文通过建立NPC的受控源模型详细分析了中点电压不平衡对输出电压电流波形影响,在此基础上提出了一种新的不对称SPWM(ASPWM)方案。该方案根据中点电压的波动大小调整正负调制波的直流偏置和幅值,从而消除中点电压波动对输出电压电流的影响。最后通过RT-LABshi实时仿真试验验证了该方案的有效性。     

一种改进型真空直流限流断路器研究

分析了强迫关断型真空直流断路器的工作原理,采用在真空灭弧室两端反并续流二极管的方法,推迟了真空灭弧室电流过零后两端反向电压出现的时间,提高了真空灭弧室电流的过零关断的可靠性。对该直流限流断路器系统进行理论分析仿真,最后进行实验,实验结果与理论分析一致,说明该限流断路器方案准确、可行。     

基于晶闸管的混合式断路器关断可靠性分析研究

混合式断路器中的晶闸管器件工作于脉冲大电流工况。短路分断过程中,在反向脉冲注入下,电流下降率极高,导致正向导通过程中储存的载流子得不到复位。另一方面,在系统短路电流作用下,晶闸管会很快承受正向电压,若此时还未恢复正向阻断特性,就会导致短路分断的失败。本文通过搭建数学模型,分析了强迫换流投入时刻、换流电容值以及换流电感值对晶闸管关断可靠性的影响。结果表明通过减小强迫换流支路的投入时间以及增大换流电容值,可以显著提升混合式断路器短路分断的可靠性。     

五电平逆变器仿真及控制研究

针对二极管钳位式三电平逆变器输出电压谐波分量高,IGBT承受的回路电压大的问题,采用SVPWM控制的二极管钳位式五电平逆变器进行改进。文中介绍了二极管钳位五电平逆变器的拓扑结构及工作原理,分析了逆变器产生的125个电压空间矢量。应用循边原则选择开关状态进一步减少谐波分量,采用简化的过调制算法提高直流电压的利用率,仿真得出五电平逆变器的输出电压波形,对电压波形做了频谱分析。     

基于Saber的高压大功率IGCT器件的建模与仿真研究

本文根据IGCT开通关断过程中电压电流波形特点,建立IGCT的功能模型。文中给出了模型的电路图及元件参数,并应用该模型进行了IGCT的开通关断暂态分析。通过仿真结果及与实验波形的对比分析,验证了该模型的有效性及实用性。     

基于Rogowski线圈的直流短路电流变化率测量

本文分析了Rogowski线圈测量电流变化率的原理,进行了仿真计算并通过试验验证了仿真结果,提出了实际应用的建议.     

大功率逆变电源IGBT关断电压尖峰抑制研究

分析了大功率逆变电源IGBT关断时产生电压尖峰的机理,并对影响电压尖峰的主要因素进行了分析.通过应用叠层复合母排可以降低主电路母线的分布电感,设计合理的吸收电路能够改善开关器件的开关轨迹,抑制尖峰电压,使开关器件运行在可靠的工作范围内.仿真结果验证了吸收电路的有效性.     

一种混合直流真空断路器参数设计方法

为合理设计混合直流真空断路器各支路器件参数,以提升开断故障电流速动性及可靠性.本文首先针对自然换流阶段支路杂散参数及主回路电流上升率对转移速度的影响进行研究,确立了半导体开关型号及连接方式;随后通过LC单频振荡回路使半导体开关电流过零,为确保该强迫换流阶段半导体开关两端反向承压时间大于其固有关断时间使其够可靠关断,对换流电容和换流电感参数进行了优化;最后从吸能角度出发确立了压敏电阻特性参数.基于该设计方法进行了20kA电流等级试验并取得高效分断性能.     

船舶电站交流主发电机瞬态电压调整率分析

从电机电磁过渡过程的角度分析了影响发电机瞬态电压变化率的主要因素,并介绍了一种计算交流发电机瞬态电压调整率的工程算法,且得到了某发电机的试验验证,具有一定的工程应用意义.     

ZVS移相全桥电路尖峰抑制方法的研究

移相全桥电路开关管的高频通断会产生高频电压振荡和电压尖峰,本文分析了尖峰产生的几个主要原因,给出了相应的抑制方法,并通过试验验证了相关措施的有效性。     

一种二极管特征参数的提取方法

本文提出了一种二极管导通时伏安特性曲线提取二极管特征参数的方法。通过对导通后电压电流的超越方程合理简化,转换为多维线性方程,并利用线性回归的方法提取出二极管的主要参数:反向饱和电流、非理想化因子、串联电阻及并联导纳。仿真结果表明,该方法是简单和可行的。最后,根据二极管GP20、GP30测试得到的伏安特性曲线,提取了二极管GP20、GP30的特征参数。     

3KV/200A真空直流断路器的优化设计

针对直流电力系统中额定电流的分断问题,本文提出一种真空直流断路器的拓扑结构,采用自然换流原理实现电网侧额定电流的分断。同时对断路器的结构组成进行优化设计,分析自然换流关断过程,通过计算得到关断参数。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到仿真波形,并在实验室搭建了300V/200A小比例试验平台,成功实现了200A电流的关断。最后实验结果与仿真拟合分析,结果证明,所提出的方案有效、可行,可用于断路器的参数的设计。     

电压型PWM整流器桥臂侧功率平衡控制策略研究

本文分析了不平衡电网电压条件下三相电压型PWM整流器的控制策略,研究了基于功率平衡的控制策略,以消除直流电压二次谐波。船舶电网不平衡时,线路阻抗的功率不平衡,当电网不平衡功率完全被线路阻抗吸收时,整流器桥侧的功率则恒定平衡,这给消除直流电压二次谐波带来便利。本文最后进行了仿真及原理样机验证,试验结果与理论分析一致。