晶闸管变流装置的谐波问题

随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置在船上的应用日益增多，例如带晶闸管变流装置的轴带发电机系统，交流变频电力推进系统等。晶闸管变流装置的电流含有高次谐波，流入电网，带来不利影响。如何抑制电力系统高次谐波电流是大家关心的一个技术问题。     

高功率因数变流器在电力推进船舶谐波抑制中的应用

变流设备的广泛使用导致电力推进船舶电网大量谐波的产生和功率因数的降低。介绍两种治理谐波的主要措施——功率因数校正和多相整流技术,探讨了一种能提高功率因数的电力变流电路——高功率因数变流器,并对由移相电抗器构造的12脉波整流技术进行原理简述,给出了高功率因数三相无源变流器的电路拓扑结构与仿真模型。仿真结果表明,使用高功率因数变流器既能有效地抑制谐波又能提高功率因数。     

港口机械晶闸管供电装置高次谐波的抑制

港口机械晶闸管供电装置输入电流及输出电压中均含有大量的高次谐波成份，在电机及线路上产生谐波压降，引起电网电压波形畸变，同时也影响其他负载，并可能出现干扰。本在分析谐波，给出电路谐波分量及电压纹波因数的基础上，提出了晶闸管供电装置抑制谐波的有效措施。     

电感输入型三相单管高频整流电路浅析

本文介绍了一种高功率因数、低谐波含量的高频整流电路。该电路将单开关元件与传统的三相二极管整流桥相结合，得到了较好的输入电流形且功率因数趋于１。文中给出了仿真分析与实验结果。     

一种基于80C196KC单片机的新型电子负载的设计

本文根据PWM控制电压逆变器的原理,设计了一种基于80C196KC单片机的新型单相电子负载系统.该系统通过对电网电压的检测信号进行软件锁相,使逆变器输出电流能够跟踪电网电压,从而以近似于1的单位功率因数向电网回馈电能.该系统包含升压和逆变两个环节,均采用电压外环、电流内环的双环PWM控制方式.实验结果表明,该系统具有输出功率因数高,对电网谐波污染小等优点.     

交错并联Boost PFC电路的技术研究

针对传统的单相Boost PFC电路纹波电流大以及谐波污染大的缺点,研究了一种交错并联Boost PFC电路。首先阐述了其工作原理,推断了其电路特性。理论分析表明输出电流纹波小和电压应力比传统Boost PFC电路小。然后在MATLAB/Simulink中进行了建模和仿真。仿真结果表明采用交错并联技术不但可以实现功率因数校正,而且可以有效地降低开关器件输入电压和电流应力,以及有效降低纹波电流,提高电路的功率因数。     

三相微网变流器谐波分析与抑制策略

随着微网的快速发展,其电能质量越来越受到人们的重视.论文分析了三相SPWM变流器在微网中所产生的谐波量以及危害,利用一种改进的自适应陷波器谐波检测技术检测到变流器产生的谐波,提出了使用串联型有源电力滤波器与LC滤波器相结合的谐波抑制策略.最后结合系统构成利用Matlab对变流器输出电流进行了仿真,通过自适应检测发现变流器输出的谐波量明显减少,而且加入混合滤波器后得到的线电流的THD值小于5％,验证了该谐波抑制策略的有效性.     

基于降压型交流斩波电路的正弦波恒流调光装置研究

现行机场调光电源以晶闸管相控调光方案为主,电网侧功率因数低、负载侧谐波含量丰富、对挂网设备造成严重干扰。采用交流斩波技术的正弦波恒流调光装置拓扑结构简单,工作效率高,易于实现功率单元模块化。本文对基于降压型交流斩波电路的正弦波恒流调光装置进行了研究,分析了交流斩波电路的缓冲器特性和滤波参数设计方法,应用了一种易于实现的双向开关可靠换流技术,大大简化了系统实现。本系统网侧功率因数高、负载谐波含量低,具有较高的实用价值。     

基于Buck变换器功率因数校正电路二次谐波的抑制

基于Buck变换器的有源功率因数校正电路能在实现降压功能的同时,直接实现功率因数校正,但该电路的输出电压中含有较大的二次谐波电压,通常有增大反馈带宽和串联补偿器两种抑制二次谐波电压的方法.论文在对电路产生的二次谐波电压进行深入研究的基础上,对两种方法进行了比较,得出串联补偿器能够有效降低二次谐波电压,输入电流能够很好地跟踪输入电压且无畸变,保持较高的因数的结论.     

不连续导电模式功率因数校正电路二次谐波的分析与抑制

基于Buck变换器的有源功率因数校正电路可直接实现功率因数校正和降压功能,但会在输出电压中产生较大的二次谐波电压,本文就两种降低二次谐波电压的方法-增大输出电压反馈的带宽和串联补偿技术进行了比较,结果表明串联补偿技术能够有效降低二次谐波电压,而且输入电流能够很好地跟踪输入电压且无畸变,保持较高的功率因数。     

基于Boost变换器升压的双绕组感应发电机的电磁设计

本文对一种利用Boost变换器进行最低转速输出电压升压的定子双绕组感应发电机进行了电磁设计。根据该电机具有两套定子绕组的特点,通过提高控制绕组与功率绕组的匝数比来升高控制绕组的电压,从而降低控制绕组励磁变换器电流的设计策略,同时可以省去功率侧的励磁电容器和控制侧的滤波电感,由此构成一种小电流励磁控制大电流功率输出的新型励磁控制系统。利用Boost变换器对最低转速时的输出电压进行升压调节,实现了材料利用率较高、电机安装尺寸较小等优点。     

基于DPC-GMM算法的船舶燃油系统故障诊断

  目的  船用设备的供电电压经常发生波动,现有的稳压方案经济效益和可靠性低,亟待研发适用于恶劣工作环境的自动配电设备。  方法  设计基于双向晶闸管与调压变压器的三相串联调压装置,通过控制双向晶闸管组件的投切方式,即可调节电压的幅值及方向。针对该调压装置的3种故障模态,分析其故障诊断方法和处理方案,并开展仿真验证实验。  结果  结果表明：该设计可以仅参考输入电压进行双向晶闸管组件投切,从而实现输出电压的调节、稳定功能。当晶闸管组件的H桥发生断路故障时,仅对装置的调压效果产生影响;当变压器高压侧的短路晶闸管发生断路故障时,将可能在变压器高压侧感应出大电压或在低压侧产生冲击大电流,进而对装置造成损害;当晶闸管组件发生短路故障时,若等效为变压器不补偿工作,对装置没有影响;而若等效为变压器短路运行,将可能在整个回路中产生冲击大电流,进而危害装置和用电设备。  结论  该设计方案将调压变压器直接串入供电回路之中,故其调压反馈效果较为显著;采用性价比更高的双向晶闸管作为交流开关,并采用所提出的故障诊断技术,可有效提升调压变压器的可靠性和使用寿命。     

脉冲大电流工况下晶闸管反向恢复过程建模研究

为了探究脉冲大电流工况下,晶闸管的反向恢复特性并建立能够准确反映晶闸管反向恢复过程的数学模型,首先搭建试验回路,依次探究了正向电流峰值IF、关断电流变化率di/dt对晶闸管反向恢复过程中电流变化的影响.结果表明,当正向导通电流峰值IF达到一定值后,载流子的存储趋于饱和,对反向恢复过程中电流的变化无明显影响,关断电流变化...     

25V／5A太阳能直流稳压电源的设计

本文针对某型野外电台供电电压精度高、动态响应快的要求,采用TMS320LF2407A型DSP为主控芯片、推挽式变换器为主电路、PWM为控制方法研制了一利用太阳能的25V／5A直流稳压电源。应用积分分离式数字PID调节器提高了电源动态响应速度和输出电压精度,使得电源在负载突变和满载输出（5A）时,输出电压的响应速度和纹波...     

基于晶闸管的脉冲功率开关热模型研究

晶闸管作为脉冲功率开关器件时,其短时导通电流往往数倍于它的通态平均电流,短时积聚的损耗会使晶闸管结区累积大量热量,造成其结温瞬间陡升,试验表明极易使得晶闸管因结区过温而击穿.因此如何优化设计晶闸管脉冲功率开关阀体结构、最大限度快速散热、降低结区温升,具有重要意义.介绍了基于ABB的5STP 52U5200型晶闸管所构建的脉冲功率开关阀体结构及其柯尔热阻抗模型,并利用Matlab的SimuLink构建脉冲功率开关阀体的热网络仿真模型,获取晶闸管耗散功率与其最高结温、晶闸管耗散功率与其壳温的可视化关系曲线,归纳了脉冲功率开关导电极的热阻与热容对晶闸管最高结温的影响规律,为晶闸管脉冲功率开关阀体结构的优化设计提供了依据,并得到了试验验证.     

基于反馈线性化的AFE变频器功率控制

提出了一种新的有源前端(Active Front End, AFE)变频器功率控制策略,仿真测试验证了基于该策略的AFE变频器具有交流侧电流畸变小、直流电压稳定、静态和动态性能好、能量可双向流动等优点。该策略基于多输入多输出非线性系统的反馈线性化理论和同步旋转坐标变换,将AFE变频器功率控制模型转化为线性、时不变的解耦系统,有利于控制系统的设计及实现。     

船舶轴带无刷双馈独立发电系统的综合控制策略设计与仿真

为了提高船舶轴带无刷双馈独立发电系统的控制精度和鲁棒性,采用综合控制策略对传统基于功率绕组磁场定向的控制策略进行改进。综合控制策略不需要估算转子电流,减少了对电机参数的依赖,因此具有更强的鲁棒性。在Simulink中对综合控制策略在负载突变和转速突变工况下的控制效果进行仿真验证,结果表明综合控制策略相比传统基于功率绕组磁场定向的控制策略具有更好的控制精度和鲁棒性,更适用于船舶轴带无刷双馈独立发电系统。     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

SCOTT变压器在船用直流UPS电源中的应用

为提高船用三相三线无中点的供电系统的电能品质,本文通过Scott变压器把三相380V交流输入变换成两路220V的单相交流电,利用成熟的单相有源功率因数校正技术(APFC)来实现三相功率因数校正。采用单周期控制技术的控制芯片IR1150用来实现APFC,降压斩波电路采用双管正激变换结构并利用控制芯片UC3844完成,均流控制采用民主均流法的控制芯片UC3907。实验结果证明此设计方案是可行的。     

海上平台新能源单元主动式虚拟直流电机技术

针对海上平台多种新能源构成的电力电子化直流微网系统具有低惯量、弱阻尼特性，以及海上新能源强的间歇性所引起的微网系统稳定性问题，在风力发电单元、光伏发电单元的接口直流变换器中，采用主动式虚拟直流发电机技术，即接口变换器的控制系统中加入直流发电机机械方程和电磁特性方程，使其具有直流发电机惯量特性与阻尼特性，减缓在风光发电单元出力突变时对母线电压冲击，以提高直流微网系统惯性。建立虚拟直流发电机控制小信号模型，分析其中惯量系数和阻尼系数对于系统稳定性影响机理，利用小信号线性模型根轨迹获得参数的优化设计准则。仿真结果表明，采用所提出的虚拟直流发电机控制方法极大弱化风光间歇性对于母线电压冲击的影响，同时提高了弱电网特性下微网稳定性，验证了该方法理论正确性与可行性，在新能源独立供电弱网条件下具有广泛的应用前景。