超音频感应加热电源移相调功方法研究

在对现有感应加热电源功率调节方式比较分析的基础上,提出了一种脉宽移相调功与定角锁相控制相结合的方法来调节逆变器输出功率。该方法不仅满足了电压型逆变器的工作条件,而且实现了功率的大范围调节,主电路简单,可实现软开关。文中对输出功率与移相角的关系进行了理论分析,利用Matlab/Simulink软件搭建了仿真模型,并对该控制策略进行仿真及样机试验,结果验证了该方法的可行性。     

IGBT半桥谐振逆变器的研究

在工作过程中,采用它激扫频启动,频率从4 000 Hz逐渐降低,当频率低于负载固有谐振频率时,串联逆变器进入容性工作状态会形成短路,导致设备损坏。为防止串联谐振逆变器进入容性工作状态,文章设计了锁相环控制电路,当负载工作频率接近谐振频率时,将频率锁定在准谐振状态下,保证逆变器工作在感性工作状态。基于Matlab/Simulink软件搭建的仿真模型验证了设计的正确性。通过样机实验,验证了设计的可行性,并对实验结果进行了分析。     

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。     

电力机车辅助电源传动试验台系统控制策略研究

介绍了电力机车辅助电源传动试验台系统,对系统组成和工作原理进行了说明。其采用PWM整流器作为系统负载,利用PWM整流器调节被试逆变器的输出电流来进行各种工况的试验,PWM整流器采用了基于交流电压定向的电流控制策略实现解耦控制,并采用了预测电压法提高控制性能。     

IGBT半桥谐振逆变器的控制技术

通过对半桥谐振逆变器主电路结构的分析,确定了其工作状态。为了保证其能稳定可靠地工作在小感应状态下,文章采用了定角控制方法,并在原有的控制理论的基础之上对其进行了优化和改进,进而实现频率的快速和有效跟踪。通过仿真试验验证了该控制方法的可行性。     

半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案

本文介绍了半桥串联谐振逆变器的非线性控制方案的分析与设计,并提出了一个零电流转换非线性控制逆变器的设计.其电路拓扑包括两个功率开关、一个输出滤波器.逆变时,在功率通量回路中只有一个功率开关上有传导损耗.开关的零电流开通是通过扼流圈前级的辅助谐振回路实现的.非线性控制方案可以抑制直流输入扰动,并能对正弦脉宽调制控制进行有效的动态调节.我们使用了空间状态平均值的方法来对系统进行分析.文中以一个功率为500 W的逆变器作为设计示例,并对其性能进行评估,该逆变器在额定功率下,可以获得91%以上的效率.     

基于单片机技术的感应调压器控制器

感应调压器目前广泛运用于铁路信号电源屏中,它对铁路信号的正常运行有着不可替代的作用。本文基于单片机强大的数字处理能力和控制能力,研究出具有过电压、过电流、缺相(相序)保护以及输入电源频率跟踪和动态适应输入电源波动等功能的感应调压器控制器,克服现有的控制器的不足,大大提高了调压器的可靠性,确保了信号电源屏的正常工作。     

一种变频器和工频电网之间同步切换的方法

工频旁路运行是变频器的一种重要运行方式,变频器与工频电网间切换若不当,则会引起很大的电流冲击和严重的电磁干扰。文章提出了一种软件估算工频电源频率的方法,介绍了一种使用三相锁相环使变频器的输出频率和相位与工频电源的相同的方法,以改善工频切换性能。     

基于Matlab的级联型高压变频器VF控制仿真平台研究

以级联型高压变频器(CAS-HVI)系统拓扑结构及功率单元结构为对象,通过Simulink构建功率单元组、移相变压器系统以及基于载波移相SPWM(CPS-SPWM)调制原理的PWM发生器子系统,形成基于VVVF控制的CAS-HVI仿真平台。利用该平台分别对突加减负载时功率单元的输入电流、母线电压、母线电流、输出电流的变化进行定性分析,并对相间短路极端故障情况下的功率单元状态进行定性分析。该仿真平台不但能提高CAS-HVI系统的开发安全性以及开发效率,有效降低开发成本,同时也展示了仿真的高效性及便利性。     

发电用燃料电池特性及其电力电子调节系统的专用解决方案

燃料电池(FC)通常输出直流低压.受工作条件影响,其输出电压不稳定,且动态响应明显慢于瞬变负载的要求,因此在许多应用中,燃料电池发电机必须与负载以及其它可能的能源/电源相连接.基于这些原因,燃料电池堆输出功率、蓄电池/超级电容器的输入/输出功率必须经过电力电子变换器进行调节.阐述了与燃料电池功率输出调节有关的主要问题,尤其考虑了在2种最重要的应用场合(微分布式发电或联产发电和运输系统)下,与其相连的.电力电子变流器的特定要求.主要讨论了燃料电池功率调节专用的DC/DC变换器的基本电路结构,着重考虑PEMFC技术.     

并网光伏逆变器孤岛检测技术

孤岛检测技术是光伏并网发电必需的一部分,但是在并网逆变器输出与负载功率平衡且负载谐振频率在电网频率附近时难以检测出孤岛。针对此种情况,文章研究了基于无功电流一频率正反馈的孤岛检测方法,推导出正确的正反馈系数取值范围。此方法不仅能有效快速地检测出孤岛,且在未发生孤岛时对逆变器输出电能质量基本无影响,其有效性和可靠性通过理论推导、仿真实验以及认证机构的认证得到充分证实。     

单相级联H桥整流器无锁相环瞬态直接电流控制

无工频变压器牵引传动系统是高速动车组轻量化的发展趋势。以无工频变压器牵引传动系统前端单相级联H桥整流器为研究对象,取消了网侧电压锁相环,实现网侧电流实时跟踪网侧电压为目的,建立了单相级联H桥整流器的数学模型;根据瞬时有功电流的定义,提出了一种无锁相环瞬态直接电流控制方法,实现了非理想电网电压情况下网侧电流对电压的实时准确跟踪控制;并在此基础上,提出了无锁相环直流侧电容电压均衡控制方法,解决了负载不平衡时直流侧电容电压不平衡的问题。最后,对所提出的无锁相环瞬态直流电流控制方法进行了计算机仿真,仿真结果验证了该算法的正确性和有效性。     

铁路新型接触网取电电源净化装置的研究

对比接触网供电质量与铁路站点常用用电设备供电要求,借鉴国内外已有的从接触网取电的做法,提出一种新型接触网取电电源净化装置。装置采用直流环节作为中间环节,实现输入电压与输出电压的解耦,有效解决输入电压波动范围大和品质差的问题;采用一种带有输出电压有效值反馈控制及负载电流前馈控制的多闭环反馈控制器方案,使接触网电源净化装置具有自动的限流保护功能,可以提高电源驱动冲击负载的能力;负载电流前馈控制的引入,可使接触网电源净化装置对负载的变化有及时的调节能力,同时使动态响应特性大大提高。新型接触网取电电源净化装置在铁路站点进行实际测试证实,可在输入电压谐波较大、电源波动范围较大、电压波峰系数较高的条件下可靠运行,输出稳态和动态指标满足用电设备要求。新型接触网电源净化装置技术先进,具备在国内和国际上推广的实力和前景。     

逆变器无拍频控制策略研究

在大功率交流传动电力机车传动系统中,单相脉冲整流器工作时,会在中间直流侧产生2倍于电网频率的脉动分量,该脉动分量传递到逆变器输出侧会在电机上产生拍频现象,引起转矩脉动和电机过热.针对牵引逆变器的工作特征,提出了应用于同步脉冲调制阶段的无拍频控制算法,在逆变器输出电压可调阶段,根据和直流侧电压变化成反比例的关系调节参考电压幅值,保证输出波形的正弦性.通过计算机仿真和对小功率异步电机系统的试验表明拍频现象得到了较好的抑制.     

长初级双边直线感应电机推力输出研究

研究目的:以麦克斯韦微分方程组为基础,结合直线感应电机T型等值电路,分析研究双边直线感应电机在考虑边端效应情况下的电磁推力输出,同时采用有限元计算方法,仿真验证理论计算有效性。计算推导双边直线感应电机数学表达式,并通过具体设计参数建立电机仿真模型,实验分析不同因素下滑差频率控制推力输出,通过对电磁推力输出特性分析研究,实现恒电流滑差频率优化控制。研究结论:(1)通过双边直线感应电机数学模型及等效电路计算各种机械特性,并推导横向和纵向边端效应修正系数,电机高速运动时,边端效应对电磁推力输出影响小;(2)采用电磁场有限元工具软件,建立双边直线感应电机仿真模型,将理论计算与仿真数据进行多次对比分析,理论计算与仿真结果基本吻合,保证数学模型有效性;(3)仿真分析滑差频率、运行速度、气隙,以及动子长度对电磁推力输出的影响,对于不同的运行速率,适当调节滑差频率,可增大电磁推力输出,低速最优滑差值为2 Hz附近,高速最优滑差频率区间为4.0~6.0 Hz,在满足电机在额定条件下,可实现电磁推力最优化控制;(4)双边直线感应电机的分析研究结果对航母舰载机电磁发射系统具有重要指导意义。     

城市轨道交通钢轨自激励断轨监测系统研究

为掌握钢轨状态,实时断轨检测方法的研究愈发显得重要和紧迫。把需要监测区间的钢轨两端短路成一个环形成一个负载,然后构建断轨监测设备,通过自激励产生特定频率的电流对负载提供功率,形成一个测试单元。在测试单元工作时,如果钢轨没有断轨,则这一测试单元的道床电阻不变,电流保持不变;如果钢轨断轨,则这一测试单元的道床电阻明显变大,电流变小。本系统适用于实时监测钢轨完全横向断裂。     

三电平逆变器无拍频控制策略研究

在高速动车组牵引传动系统中,当单相脉冲整流器工作时,会在主牵引传动系统的中间直流电路产生2倍于电网频率的脉动电流分量,该脉动电流传递到逆变器输出端会在牵引电机上产生拍频现象,引起转矩脉动和牵引电机过热。本文提出:若逆变器处于同步脉冲调制阶段而输出电压可调,可采用无拍频控制策略,根据与直流侧电压变化成反比例的关系调节参考电压幅值,保证输出波形的正弦性;若逆变器处于单脉冲控制阶段,逆变器输出电压恒定而频率可调,则可采用无拍频控制策略,瞬时改变逆变器的频率。模型仿真以及对小功率异步牵引电机系统的实验表明,这些策略使拍频现象得到较好的抑制。     

感应电机智能软启动控制器的设计

介绍80C196MC单片机的智能软启动控制器,利用其强大的功能实现对感应电机软启动的高精度控制.通过单片机检测电压、电流的过零点,依此计算出实际功率因数角,并与设定的最佳功率因数角进行比较,及时输出触发脉冲,实时调节电机的电压,达到无冲击启动和节能的目的.试脸证明系统具有优良的性能.     

一种有源电流逆变器型滤波器的新控制方法

为了改善有源滤波器的无功补偿特性，提出了一种控制电流逆变器型有源滤波器的新方法．电流逆变器是通过储能电感器电流的负反馈改变电压ｕｃ的相角进行控制的，这样能维持储能电感电流平均值基本不变．本控制方案是基于对电压ｕｃ波形的跟踪控制，它能在不引入阻尼电阻的情况下有效地防止由等效电感与滤波电容Ｃｃ引起的振荡。同时，该控制方法不需检测和计算负载有功功率及其它功率成份．模拟分析的结果验证了本文提出的控制方法．     

备用柴油发电机组并联运行研究

针对大型公共设施内2台备用柴油发电机组单机运行和并联运行分别进行仿真,计算在不同启动方式下发电机的冲击电流、电压、功率瞬变和启动稳定时间等,分析其特点,据此提出两柴油发电机组应急启动方式.分析认为,两/多台柴油发电机并联运行有利于维持发电机在高效率工作状态,保证了供电的可靠性和连续性,提高了适应负载变化的能力.作为备用电源投入时应先分别带负荷,再进行准同期并列,以提高应急响应速度.