考虑电源谐波的无源补偿网络设计方法

目前三相负载不对称系统无源补偿的研究极少考虑电源背景谐波的影响,这与系统实际状态不符.在分析电源背景谐波对无源补偿效果的影响时发现,当电源含有谐波时,补偿网络的电容元件会放大电容支路的谐波电流,进而导致电源的电流畸变率远大于其电压畸变率.针对此问题,提出了一种考虑电源背景谐波的无源补偿网络设计方法,通过在电容支路串联电抗器实现补偿网络电容支路的参数修正,使电容支路在基波下表现为容性,在各次谐波下表现为感性,进而达到抑制电源电流谐波的放大,且不影响补偿性能指标.仿真和实验验证了无源补偿方法的正确性以及参数修正的有效性和可行性.     

一种恒流源功率管驱动电路

提出了一种恒流源功率开关管驱动电路。电路采用全桥结构,双电源供电,可实现主电路开关管正、负电压驱动;利用桥臂间电感电流短时间内不能突变,实现恒定电流输出;调节电感充放电时间,可提供不同等级的驱动电流,从而实现主开关管高效驱动;开关周期内电感电流断续,减少了驱动电路中开关管通态损耗。详细介绍了电路工作原理、开关逻辑实现以及电感设计,分析了驱动电路的自身损耗。在Boost电路上的测试表明,相比于传统的驱动电路,采用所述恒流源驱动电路,额定负载处效率可提升1%以上。     

基于波控技术的CO2焊新型电源的研究

根据CO2焊短路过渡的特点，对其过程进行细分，利用IGBT响应速度快且易于控制的特点，在焊接电源的直流侧，利用单片机直接控制IGBT工作于开关状态，利用定频调度和闭环控制，实时准确地检测CO2焊短路时刻和熔滴颈缩时刻的电弧参数值，输出符合CO2焊接路过渡细分各阶段的电流电压波形。     

Boost DC/DC的低压启动能力

为了准确预测Boost DC/DC低压启动能力,采用稳态分析方法,分析了电流负载、寄生参数、功率开关饱和电流及导通阻抗、开关频率、启动电路最低工作电压等因素对Boost DC/DC低压启动能力的影响,提出了预测Boost DC/DC恒流负载下最小启动电压的解析模型.将该模型应用于采用0.6μm CMOS工艺的Boost DC/DC设计中,模型计算结果相对HSPICE仿真结果的最大误差为4.5%.本模型可推广至恒定电阻负载的情况.     

谷值V2控制Boost变换器的频域与时域特性分析

基于对Boost变换器输出电压纹波的分析,本文将谷值V2控制技术应用于Boost变换器.详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,首次建立了谷值V2控制Boost变换器的小信号模型,推导了控制-输出、输入-输出和输出阻抗等传递函数,研究了其频域与时域特性,并与谷值电流控制Boost变换器进行了比较分析.研究结果表明,与谷值电流控制相比,谷值V2控制Boost变换器具有比谷值电流控制Boost变换器更快的输入和负载瞬态响应速度,在给定参数下,谷值V2控制瞬态响应在输入电压增加时快530 s,输入电压减少时快800 s;当负载增加时快650 s,负载减少时快1 330 s.实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论和仿真分析的正确性.      

独立光伏照明系统中的逆变器续流与抑制

分析了独立光伏照明系统中感性和容性负载的串并联谐振逆变电路时开关管死区内的续流特性．用高次谐波的感性电流抵消基波容性电流,可减小串并联谐振开关管死区内的续流,抑制系统的谐波成分和电磁干扰,提高功率因数．实验结果表明,采用上述方法,使独立光伏照明系统的串并联谐振电路的续流值减小到约67mA．     

考虑阻感性负载IPT系统的动态补偿技术

针对整流性负载呈现出阻感特性引起感应电能传输（IPT）系统失谐,为了保持谐振频率,提出一种基于实测负载阻抗的动态补偿技术.该技术利用短时傅立叶变换得到负载的电流电压相量并计算出负载的感抗,通过动态调整电容阵列静态开关的方法改变其容值,达到补偿负载感抗目的.在阻感负载情况下,分别对浮频调谐控制方法以及动态电容阵列补偿方法进行实验比较,结果表明:相对浮频调谐控制方法,当负载为100和50 Ω时,本动态调谐方法传输的有功功率提高了12.1%和7.3%,且能保持初级谐振电路频率稳定,开关器件工作在软开关状态.      

单片机提高点焊恒流控制精度的探索

根据点焊及单片机的特点探索用双CPU进行点焊恒流控制,解决利用逐点积分法计算点焊焊接电流有效值占用CPU时间多的难题,研制的双CPU控制器,一个8031CPU负责键盘、焊接过程控制、群控和触发角控制等,另一个803lCPU专职负责电流的采集、积分计算、显示,算出电流有效值后,送给上一个CPU与设定值进行比较,调整触发角,实现恒流控制。     

一种新型LCL谐振软开关推挽式直流变换器

提出了一种新型LCL谐振式DC／DC变换器拓扑,它的谐振元件LCL位于Push—Pull电路的输入侧．该Push-Pull变换器的功率开关管工作在占空比固定接近于0．5的非调制模式下,谐振电路频率至少为开关频率的两倍．利用变压器副边励磁电流的续流,变压器原边开关管mosfet工作在接近零电压（ZVS）的条件下．该变换器适用于蓄电池供电的低压大电流输入系统场合．在一台12VDC输入,360VDC输出的直流变换器中的应用试验表明,电路效率达到了92％,试验波形也证明了电路原理分析是正确的．     

钢筋网架电阻点焊控制器的研制

研制了一种新型的全自动钢筋电阻点焊控制器,详细介绍了该控制器的工作原理、硬件电路及控制软件.该控制器以AT89C51为控制核心,在恒压和恒流控制结合的基础上可实现钢筋网焊自动化,并具备网压补偿、焊接电流电压显示、多套规范参数存储、故障自诊断及系统自保护等功能.     

基于模型的阻抗匹配平衡牵引变压器的保护

为解决励磁涌流的识别问题，将基于变压器模型的保护原理应用于阻抗匹配平衡牵引变压器．根据对该类变压器的电磁特性分析，导出了电压平衡方程，通过分析电压平衡方程等号两边的差值可以确定保护动作．在此基础上，提出了基于变压器模型的阻抗匹配平衡变压器保护的动作特性和动作方程；考虑电流互感器、电压互感器和保护装置自身的误差，提出了相应的整定原则．最后，进行了数值仿真，以验证动作方程和整定原则的正确性．     

三端口双向直流变换器的负序平衡应用

基于三端口双向直流变换器能实现各端口之间有功能量自由传输的特点,提出了其在负序电流平衡方面的新型应用方法及电路拓扑．该方法克服了传统负序电流平衡方法不能实现三相桥臂之间有功能量交换的问题,能有效改善三相电网的不平衡问题．本文对三端口双向直流变换器工作原理、负序电流平衡方法,以及基于该方法的负序平衡系统容量关系进行了详细分析,提出了系统控制策略．通过仿真验证了三端口双向直流变换器负序平衡应用的可行性及系统控制策略的有效性．在合适的控制策略下,本拓扑能同时实现包括负序、无功和谐波电流在内的综合补偿．     

内置磁流变阀对磁流变阻尼器动力性能的影响

为提高阻尼器在结构尺寸受限时的输出阻尼力，以磁流变阻尼器为对象，研究了内置磁流变阀结构对磁流变阻尼器动力性能的影响；通过改进传统磁流变阻尼器活塞头结构，将磁流变阀内置于阻尼器内，设计了一种内置阀式磁流变阻尼器，阐述了内置阀式磁流变阻尼器的结构与工作原理；对阻尼器的磁路进行了简化，并利用磁路欧姆定律对其进行了磁路分析；根据磁流变阻尼器的工作模式，建立了内置阀式磁流变阻尼器的阻尼力数学模型；利用有限元软件ANSYS对阻尼器的电磁特性进行了仿真分析，得出了不同电流下液流通道内磁感应强度的分布情况；结合阻尼力数学模型，利用MATLAB软件对阻尼器的动力性能进行了仿真分析；为验证阻尼器设计的合理性，搭建试验台对阻尼器的动力性能进行了测试分析，并将试验与仿真结果进行对比。研究结果表明:仿真与试验结果具有较好的一致性；不同外界激励与速度变化对输出阻尼力影响较小，内置阀式磁流变阻尼器能在不同工况下输出稳定的阻尼力；输出阻尼力与阻尼可调系数近乎线性随励磁电流增长；当电流为1.2 A时，输出阻尼力高达7.521 kN，阻尼可调系数可达9.7。可见，内置磁流变阀结构可在受限体积下有效延长阻尼通道长度，使磁流变阻尼器输出较高的阻尼力，且具备较宽的阻尼可调范围。      

采用耦合电感均流的推挽式直流变换器的研究

提出了一种推挽式电路采用耦合电感并联均流的方案,在等效工作电路的基础上,列出了电路并联工作的状态方程,推导出耦合电感作用下等效电阻和漏感偏差对均流度的解析公式。设计了一种5000W的升压电路,直流输入在90VDC-200VDC的范围内,直流输出稳定在350VDC,采用两路推挽电路并联。通过实验,验证了该方法的有效性。     

基于SHEPWM的多模式调制切换算法

为了抑制切换过程电流和转矩冲击，提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制（SHEPWM）的多模式调制平滑切换算法. 根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况；基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和调制度的关系；将切换过程抽象为电流基波及各次谐波的一阶暂态响应过程，建立了切换过程的数学模型，从电路原理的角度分析了切换冲击的产生机理；基于RT-LAB半实物实验平台对两种切换算法进行了硬件在环半实物试验对比. 研究结果表明:谐波幅值突变是造成转矩冲击的原因，在相电压基波相位π/2和3π/2处切换谐波电流幅值不发生变化，相电流可以平滑过渡；三相无法同时满足相位为π/2或3π/2的条件，因此分别在相电压基波相位π/2和3π/2处切换，切换过程电流和转矩冲击得到有效抑制.      

复合谐振型非接触电能双向传输模式

针对单级谐振的双向电能传输方式所存在的谐振容量小及器件应力大等缺点,提出一种基于LCL复合谐振的对称拓扑双向电能传输模式.建立了系统的交流阻抗模型,推导了系统输入输出增益,并分析了不同负载下系统的频率响应及不同负载与耦合系数下输出功率特性.在此基础上,给出一种基于能量注入和自由振荡双工作模式切换的输出电压调节方法,并给出一种切换占空比控制方法以保证输出电压的恒定.仿真与实验数据表明:基于双工作模式的双向电能传输模式能有效地实现能量双向传输,输出的电压纹波始终小于0.3 V,同时该模式还具有相对简单、易于实现的特点.      

带有最优流量记忆时间差的一类新格子模型

为了分析最优流量记忆时间差对交通流稳定性的影响,本文基于考虑驾驶员估计得到的最优流量信息,同时考虑驾驶员在驾车过程中受到记忆时间的影响,给出了一类新的格子流体动力学模型.首先,基于线性稳定性理论,获得了新模型的稳定性条件;随后,通过非线性分析方法,给出该模型的mKdV方程;然后,基于求解上述方程所得到的扭结-反扭结孤立波可用于描述交通拥挤的转化和传播过程.最后,通过仿真算例验证了上述理论分析的结论,即驾驶员的记忆时间和最优流量记忆时间差能够显著影响交通流的稳定性,同时增大记忆时间步长和强度系数可以有效地增强交通流的稳定性.     

发电机低压闭锁反时限电流保护

发电机、发变组或发电机机端6～10kV母线系统可以采用发电机低压闭锁反时限电流保护,作为短路电流小于发电机额定电流工况下短路故障的后备保护,也可以作为主变压器高压侧母线或线路短路故障的远后备。     

Spatter rate estimation of GMAW-S based on partial least square regression

This paper analyzes the drop transfer process in gas metal arc welding in short-circuit transfer mode （GMAW-S） in order to develop an optimized spatter rate model that can be used on line. According to thermodynamic characters and practical behavior, a complete arcing process is divided into three sub-processes： arc re-ignition, energy output and shorting preparation. Shorting process is then divided as drop spread, bridge sustention and bridge destabilization. Nine process variables and their distribution are analyzed based on welding experiments with high-speed photos and synchronous current and voltage signals. Method of variation coefficient is used to reflect process consistency and to design characteristic parameters. Partial least square regression （PLSR） is utilized to set up spatter rate model because of severe correlativity among the above characteristic parameters. PLSR is a new multivariate statistical analysis method, in which regression modeling, data simplification and relativity analysis are included in a single algorithm. Experiment results show that the regression equation based on PLSR is effective for on-line predicting spatter rate of its corresponding welding condition.     

浅析DDL保护装置在轨道交通牵引中的应用

目前上海轨道交通的牵引动力为直流牵引方式,其直流短路主保护则采用电流变化率（di／dt）和电流增量（△｜）保护,且DDL保护装置均使用国外生产的保护单元,例如,地铁二号线使用SIEMENS公司生产的SITRAS DPU96保护单元,地铁八号线则采用Secheron公司生产的SEPCOS保护单元,等等。本文着重对上述两种保护单元的工作原理、动作逻辑、动作可靠性及其故障判断准确性等方面进行详细的分析比较。