一种低压船用固态直流断路器研究

本文介绍了一种基于宽禁带器件SiC JFET的船用固态直流断路器的拓扑和工作原理.结合建模仿真与实际工况,研究了主开关器件、缓冲电路、限压耗能电路等主要元件的参数设计方法.研制了一种375 V固态直流断路器原理样机,针对短路故障进行了开断试验,并给出了试验波形.结果表明该固态直流断路器具有快速关断短路电流的能力.     

对三电平整流器主电路建模的研究

三电平整流器也叫二极管钳位整流器,它的每个开关管所承受的关断电压为直流电压的一半,并且交流侧脉宽调制相电压有三个电平值,使得波形更接近正弦波。本文对单相三电平整流器的电路工作模式进行了分析,并据此建立了单相三电平整流器的数学模型并编写了S-FUNCTION。用瞬态电流法仿真对比simulink模块搭建与建立三电平整流器模型的波形结果,得出所建立的数学模型完全正确。     

船舶直流电网短路故障限流保护方法

船舶直流电网短路下会导致电路中断,通过限流控制方法进行电网短路故障分析,提出一种基于LLC串联谐振保护控制的船舶直流电网短路故障限流保护方法。构建船舶直流电网短路故障下的耦合参数模型,测试电路的电流、电压和功率因素的参数,建立电网短路故障下的谐振参数分布矩阵,由此构造电网短路故障限流保护输出调节封闭方程组,调节输出线圈的次级侧绕组的自感,进行电流谐振控制,构建LLC串联等效电路模型,进行电网的连通性判别,计算电流超限阈值,实现船舶直流电网短路故障限流保护系统的硬件设计。测试表明,采用该方法进行电网的限流保护,能有效排除电网短路故障。     

基于IGCT的三电平H桥型大功率变频器电子保护研究

基于三电平H桥型大功率变频器的拓扑结构及IGCT过电流能力,本文在考虑输入整流变压器短路阻抗及变频器主回路参数的情况下,深入分析了可能出现的各种不同的过电流故障模式,建立了瞬态故障等效数学模型,通过数值分析方法研究了各种故障状态下瞬态电流及电压的变化趋势,并对造成回路参数变化的原因进行了讨论。在此基础上提出了一种大功率...     

海上平台电力绕组短路电流复合故障检测方法

海上平台电力系统在长期使用过程中,受到外界环境等因素影响会产生电路谐波电流。导致电路短路故障的发生。传统故障检测方法仅能对谐波电流进行感应,而对定子绕组电路间的绕组匝短路电流复合故障的检测准确率极低。因此提出海上平台电力绕组短路电流复合故障检测方法。首先,对谐波电流产生进行分析,找出问题根源的同时发现传统检测方法的不足所在;接着,针对传统算法的不足引入谐波电流绕组互感算法对故障电流进行检测计算;最后通过仿真故障检测实验,证明提出的检测方法能够准确识别检测出绕组短路电流符合故障,能够解决传统检测方法存在的问题。     

超快速开关在直流供电系统保护中的应用

直流电网发生短路故障时其短路电流巨大，可能超过现有保护设备分断能力，利用超快速开关技术，设计出一种新型的直流短路限流装置，阐述了其工作原理，研制出实验样机，完成了大电流分断实验，实验结果表明该型限流保护装置能有效抑制短路电流。     

复合母排中点电流的研究

本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数对中点电流的影响。测结果验证了仿真计算的可靠性与有效性,该分析和仿真计算方法可用于指导复合母排的参数计算与优化设计。     

三电平自适应滞环宽度实现准固定开关频率的研究

该文介绍了一种宽度自适应的三电平电流滞环控制方法。在既保持电流滞环控制简单、电流响应快等特点的情况下,通过简单的算法,实现在三电平二极管中点箝位主回路拓扑结构上的准固定开关频率的电流滞环控制。降低了电流的总谐波畸变率,减小了转矩的脉动。并通过仿真验证分析结果。     

基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路的仿真研究

研究了一种基于交错并联的Ⅱ型五电平逆变器电路。该拓扑是双BUCK电路的一种变形,可以视为双BUCK拓扑和交错并联技术结合的产物。这种拓扑减少了开关器件,降低了系统复杂度,而且提高了输出频率,大幅度减小了用于滤波的无源器件的体积。介绍了该拓扑存在的7种状态和4种模态。介绍了Ⅱ型五电平的单向仿真,详细阐述了其正弦脉宽调制.仿真结果符合之前的理论研究,说明该拓扑在大功率变换场合有其前景。     

熔丝型混合式直流限流开关的分析与设计

针对直流电网短路故障时迅速产生的短路电流,提出一种零电压型混合式直流短路电网限流开关拓扑结构,以超快速电磁斥力式机械开关为通流支路,用快速限流熔断器代替固态开关支路和能量吸收支路的功能.开发出额定功率为640 V/2 500 A的原理样机,实验结果表明,样机将预期峰值为100 kA,时间常数为4.17 ms的短路电流限制在10 kA以下,证明所设计限流开关工作的快速有效性.     

基于SVPWM五相三电平H桥逆变器中点电位控制研究

针对多相三电平H桥逆变器的电压矢量数量多,难以应用传统的空间矢量PWM算法的问题,提出了一种简化的五相三电平H桥逆变器空间矢量PWM算法。该方法采用相移SPWM思想,将五相三电平H桥逆变器作为两个由单桥臂组成的五相分别予以控制。分析选择合理的工作电压矢量及开关作用顺序,计算了开关周期内的各工作电压矢量的作用时间;不同开关状态下,针对中点电位分析的基础上,提出利用冗余矢量对中点电位进行控制,实现了电容电压的平衡。     

三电平逆变器供电的感应电动机转差频率控制系统

本文研究了三电平逆变器的原理、及其空间电压矢量(SVPWM)调制方案、并利用SVPWM策略决定电压向量的开关顺序和相应的输出电压的方法.提出基于SVPWM的三电平逆变器转差频率控制的异步电动机的矢量控制系统,并进行了仿真,仿真结果显示,所设计的感应电动机转差频率控制系统具有较好的实用价值.     

三电平逆变器的硬件设计

根据三电平逆变器主电路功率开关多,驱动信号不能共地的特点,本文设计一种利用光耦隔离驱动功率开关器件的驱动保护电路,降低电磁干扰,并在过流等异常情况下实时保护功率开关器件。     

五相三电平H桥变频器中点电位漂移抑制方法研究

本文分析了变频器中点电位波动的成因,针对五相三电平H桥变频器中点电位漂移问题,在传统的载波移相脉宽调制方法基础上,提出了一种新型的抑制变频器中点电位波动的控制方法.仿真结果表明,在中点电位发生漂移的情况下,此方法能快速、有效的使变频器中点电位达到平衡.     

基于三电平逆变器的永磁同步电动机直接转矩控制新方法

在永磁同步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出一种基于三电平逆变器拓扑结构的永磁同步电机直接转矩控制新方法.该方法采用bang-bang控制器对电机进行控制,通过新型合成矢量开关表对固定合成矢量的选取,有效地抑制了三电平逆变器直流侧支撑电容中点电位波动、限制了输出电压变化率dv/dt并降低了开关损耗,同时...     

三电平逆变器仿真及基于ARM的实现研究

三电平逆变器适合向高压大容量方向发展,在综合三电平逆变器技术的基础上,设计了基于电压空间矢量PWM调制的三电平逆变器。仿真研究正弦给定的逆变器输出情况,为硬件设计提供理论指导。使用ARM和FPGA搭建了硬件控制平台,系统调试获得良好的输出波形,验证了所设计系统的可行性。     

DC1OOOV通用变频器三电平和两电平方案对比研究

变频调速是交流电机运动控制公认的理想方案,具有显著的节能效果。本文通过与传统两电平逆变电路的对比,分析了二极管钳位型三电平逆变电路方案的特点,并基于当前电力电子器件的发展状况,详细介绍TDCl000V下,不同功率等级三电平和两电平的主电路设计方案,最后从工程设计的角度给出了选择建议。     

DC1OOOV通用变频器三电平和两电平方案对比研究

变频调速是交流电机运动控制公认的理想方案,具有显著的节能效果。本文通过与传统两电平逆变电路的对比,分析了二极管钳位型三电平逆变电路方案的特点,并基于当前电力电子器件的发展状况,详细介绍TDCl000V下,不同功率等级三电平和两电平的主电路设计方案,最后从工程设计的角度给出了选择建议。     

具有中点电位平衡的船用变频器三电平SVPWM过调制技术

二极管钳位型三电平电压源逆变器在过调制区由于小矢量作用时间迅速减小为0,只有中矢量及大矢量输出,常规的过调制策略容易引起中点电位偏移与波动.并且由于常规过调制采用最小相角误差方法,导致较大幅值偏差.本文提出一种新的三电平电压源逆变器过调制方法,该方法利用小矢量调节中点电位,当小矢量作用时间减小为0之后,只选择大矢量输出,大大降低中点电位偏移与波动,同时增加输出电压幅值,使其与参考电压保持一致.仿真结果表明所提出方法的有效性和可行性.     

变频装置中直流电压利用率的分析

在船用变频装置中,直流电压利用率是衡量调制方法优劣的重要标志之一.提高直流电压利用率可以提高逆变器的输出能力.本文讨论了几种常见调制方法的直流电压利用率,并进一步分析了200kW变频装置三电平SVPWM调制的直流电压利用率.