摘要:隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網,引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題,并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先,本文介紹了無功功率的基本概念,介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用,并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次,本文詳細分析了靜止無功補償器(SVC)和靜止無功發生器(SVC)的基本結構,控制方法和工作原理,以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次,本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe,本完成了(利t功補t控制器的設計,該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片,實現電網參數的精確深樣與計算,在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器,實現了電容器的快速,無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關;無,SVG,svc,STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展,大量大功率、非線性負荷的接入電網中,使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源,造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz,電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中,A,B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后,電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征,這些特征嚴重地危害著電網的電力供應,可表現在:電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等,這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下:
上傳時間: 2022-06-17
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摘要:建立了數字控制DC/DC開關電源閉環系統的s域小信號模型,采用數字重設計法針對給定的系統季數設計了數字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺,在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續城的模擬補償器,并進行了離散化處理。在建立系統s城模型時引入了模數轉換器和數字脈寬調制發生器產生的延遲效應,使補償器的設計考慮了采樣速率對系統的影響,改善了傳統離散設計的誤蓋?;诮套种卦O計法構建的數字補償器實現了對脈寬調制信號的可編程精確控制,保證了變換器閉環工作良好的動態特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數字補償器的性能。關鍵詞:數字控制系統;模數轉換;數字重設計法;數字補償器;數字脈寬調制1引言傳統的開關電源采用模擬控制技術,使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調整電源輸出電壓,存在著控制電路復雜、元器件數量多以及控制電路成型后很難修改等缺點,不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發展,電源的控制也已經由模擬控制、模數混合控制,進入到數字控制階段”,具有可編程性、設計可延續性、元件數量減少、先進的校正能力等優點。以往由于DSP等控制芯片的高成本,數字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數校正等場合”,而對于DC/DC高頻開關電源只是實現了一些數字化的簡單應用,如采用MCU提供保護、監控和通信功能。隨著數字控制芯片成本的降低,數字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器,直接參與電源的反饋回路控制,實現了信號采樣補償和PWM調節的數字化。數字PID補償器的設計非常關鍵,直接決定了電源的輸出精度、動態響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數字補償器的建模研究已有很多論述],主要基于數字重設計法和直接數字設計法。數字重設計是在傳統模擬電源研究方法的基礎上,首先將數字電源簡化為一個連續的線性系統,忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器,然后采用雙線性近似(Tustin)、匹配零極點(MPZ)等方法對其離散化得到數字補償器。直接數字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型,再構建包括離散補償器的反饋系統。數字重設計和直接數字設計法在高采樣速率下設計的數字補償器性能差別不是很大,只是在低采樣速率下直接數字設計更加精確。
上傳時間: 2022-06-18
上傳用戶:zhanglei193
直流接地故障判斷及處理方法1 直流系統接地故障類型及特點分析1.1 無源型電阻性接地1.1.1 電阻單點接地。電阻性單點接地無論是金屬性接地還是經過高電阻接地均會引起接地電阻的降低,當低于25 k Ω 時直流系統絕緣監察裝置即會發出接地報警, 并進行選擇查找接地點, 防止造成由于直流系統接地引起的誤動、拒動。1.1.2 多點經高阻接地。當發生直流系統多點經高阻接地后, 直流系統的總接地電阻逐步下降,當低于整定值時,才發生接地告警,從而出現多點接地現象。如第一點80kΩ 接地,一般不會有告警,電壓偏移也不多,第二點80kΩ 接地,并聯后為40kΩ,高于絕緣監察設定的25kΩ 報警限值,一般也不會報警,但電壓偏移會較大,在巡視、運行過程中要引起足夠的重視,當第三點高阻接地發生后,如40kΩ,則第三點并聯后直流接地電阻為20kΩ,這時必然會引起接地告警。多點經高阻接地引起的接地告警, 由于每條接地支路電阻均較高, 直流拉路選擇變化不明顯,可能漏掉真正的接地支路,此時最好能檢測出支路的接地電阻值,而不是接地電流的相對值或百分比,可判斷接地狀況。1.1.3 多分支接地。有關設備經過多次改造或施工不小心及圖紙設計不合理等,都將導致經多個電源點引來正電源或負電源去某個設備,當該設備發生接地時, 即為多分支接地, 比多點更麻煩, 通過拉閘幾乎不可能找出接地支路,因為斷開任何一條支路,接地點還存在,對地電壓也不會發生變化或變化較小,此時應在保證安全的基礎上斷開所有支路再逐條支路送出,來查找接地電阻,但風險較大。1.2 有源接地通過交流( 如電壓互感器或交流220V,其一端是接地的) 電源引起的接地引起的接地稱為有源接地,交流220V串入直流系統將引起接地故障,由于其電壓較高,接地母線對地電壓為30 0V左右,非接地母線對地電壓高達約500V,而且功率很大,常常會燒損保護和控制設備,并引起保護誤動。交- 直流串電接地,只需再有一點接地即可引起保護誤動或拒動,這是最嚴重的故障現象, 應引起特別關注,發生此類情況后立即進行查找。
標簽: 直流接地故障
上傳時間: 2022-06-18
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為了滿足一些重要用電設備的連續供電,對電網供電提出了更高的要求。為此,引入一種新型UPS是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是能夠提供持續、穩定、不間斷的電源供應的重要外部設備。UPS先將交流電直流成直流電,一路給蓄電池充電,一路經逆變器變成恒壓恒頻的交流電,不論是市電供電還是斷電由電池供電,總是通過逆變系統提供電力,因而市電停電或來電時無任何轉換間斷,市電的干擾也完全不影響到UPS的輸出端,另外,UPS提供的電力為純凈的正弦波交流電,適用的負載范圍寬,可以為多種精密用電設備提供穩定的不間斷電源,此外,UPS的優點還在于它的零轉換時間以及高質量的輸出電源品質,因此它更適合于一些關鍵性的應用場合.UPS由于其工作方式是先對電池充電,然后再由逆變器將電池的電能逆變成交流,因此在電能的轉化過程中有一部分電能將被損失掉。電子技術是根據電子學的原理,運用電子器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學,包括信息電子技術和電力電子技術兩大分支。信息電子技術包括Analog(模擬)電子技術和Digital(數字)電子技術。電子技術是對電子信號進行處理的技術,處理的方式主要有:信號的發生、放大、濾波、轉換。現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。
標簽: UPS電源
上傳時間: 2022-06-19
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摘要:對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析,對TLP250,EXB系列和M579系列進行了深入的討論,給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖,還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項,對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗,通過有關的波形驗證了它們的特點,最后得出結論:IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞:絕緣柵雙極晶體管:集成電路;過流保護1前言電力電子變換技術的發展,使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代,為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件,有人提出了絕緣門極雙極型品體管(IGBT)[1].在IGBT中,用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸,這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件,它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源(UPS)和交流電機調速系統的設計中,它是日前最為常見的一種器件。
上傳時間: 2022-06-21
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1、弧焊逆變器的基本結構1.1弧焊逆變器的基本原理采用逆變技術的裝置稱為逆變器,而用于電弧焊的逆變器則稱為弧焊逆變器?;『改孀兤鞯幕驹矸娇驁D如圖1-1所示。由圖可見,三相50Hz的交流網路電壓先經輸入整流器整流和濾波,經過大功率開關電子元件的交替開關作用,變成幾百赫茲到幾十千赫茲的高頻電壓,經高頻變壓器降至適合焊按的電壓,再用輸出整流器整流并經電抗器濾波,則可將中頻交流變為直流輸出。在弧焊逆變器中可采用如下兩種模式:"AC-DC-AC"或"AC-DC-AC-DC",根據不同弧爐工藝的需要,通過電子控制電路和電弧電壓、電流反饋,弧焊逆變器即可獲得各種不同的輸出特性。1,2逆變技術和微機技術在弧焊電源中的應用逆變電源運用先進的功率電了器件和高頻逆變技術,比傳統的工頻整流電源的材料減少80%~90%,節能20%~30%,動態反應速度提高2-3個數量級。這種“明天的電源”正在以極高的速度變成今天的電源,并且隨著功率開關元器件、微電子技術和控制技術的發展,不斷研究開發出新的技術成果和新產品,使得逆變電源向著高頻化、輕量化、模塊化、智能化和大容量化方向發展。
上傳時間: 2022-06-21
上傳用戶:zhanglei193
變頻器是指利用電力電子器件將工頰的交流電源變換為用戶所需頻率的交流電源,它分為直接變頻(交一交變頻)和間接變頻(交一直-交變頻),間接變頻技術在穩頻穩壓和調頻調壓的利用率以及變頻電源對負載特性的影響等方面,都具有明顯的優勢,是目前變頻技術領域普遍采取的方式,本課題所研究的正是間接變頻中的脈寬調制(PWM)變頻器技術由于IGBT器件的開關速度很快,當IGBT關斷或績流二極管反向恢復時會產生很大的di/dr,該dild在主電路的布線電感上引發較大的尖峰電壓(關斷浪涌電壓).在采用PWM開關控創模式的IGBT變頻器中,IGBT的開關狀態不但與PWM脈沖有關,還與變頻器主電路元器件及負載特性有很大關系,為了確保IGBT安全可靠的工作,有必要進一步分析主電路和緩沖電路各器件的工作情況和接相過程,以期設計出有效的IGBT保護電路。本文推導了兩電平PWM三相變頻器的數學模型,對變頻器主電路的換相過程及緩沖電路的工作方式利用PSIM軟件進行了細致的仿真分析,同時也仿真研究了布線電感及緩沖電路各參數對1GBT關斷電壓的影響;詳細介紹了變頻器所包含的各電路環節的理論基礎及設計過程:并在大量的文獻資料和相關仿真分析的基礎上推導出套級沖電路器件參數的計算公式,實踐表明計算結果符合要求并取得了良好的效果。經過大量的實驗和反復的改進,并給出了調試結果及變頻器的額定輸出電壓、電流波形。通過將試驗結果與理論外析進行比較驗證,證明了理論分析的合理性,本文所研究設計的變頻器性能穩定,運行可靠,完全滿足設計要求.
上傳時間: 2022-06-21
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1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電,變頻器采用公共直流母線式結構;冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動,每臺電機分別由獨立的逆變單元控制,逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制,相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來,冷床傳輸鏈運行較為穩定,但2007年2月以后,冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管(Insolated Gate Bipolar Transistor,IGBT)損壞現象,具體故障情況統計見表1由表1可知,冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象,故障代碼是F025和F0272原因分析1)IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看,檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題,并且更換新的IGBT后,系統可以立即正常運行,從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2)IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式,制動電阻直接掛接于直流母線上,當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時,制動單元動作,進行能耗制動;此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象,因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3)由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看,負荷分配相對較為均勻,相互差別僅為2%左右,應該不會造成IGBT損壞。此外,4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象,如果是由于負荷分配不均造成,應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞,因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4)逆變單元容量選擇不合適,裝置容量偏小造成長期過流運行,從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數:額定功率90kw,額定電流186A,負載電流169 A,短時電流254 A,中間同路額定電流221 A,電源電流205 A,電機功率110kw,電機額定電流205 A,電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。
上傳時間: 2022-06-22
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摘要將異步電機調速的矢量控制方法與電壓空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術相結合,構建了以SVPWM信號驅動功率器件的異步電機矢量控制調速系統結構圖,并用Matlab軟件對該系統建模與仿真。仿真結果表明:該系統不僅具有矢量控制調速系統的優越性能,同時具有減少轉矩波動,降低輸出電流諧波,提高直流電壓利用率等優點。本世紀70年代提出的矢量控制通過坐標變換的方法分解定子電流,使之轉化為轉矩和磁場兩個分量,實現解耦控制,從而獲得與直流電動機一樣良好的動態調速特性,開創了交流電動機等效直流電動機控制的先河"1。隨著矢量控制技術的發展,如何優化矢量控制系統的研究已成為熱門課題。同時,信號調制技術的發展也使得多種調速系統達到了很好的控制效果,其中SVPWM技術把電動機和逆變器看為一體,通過跟蹤圓形旋轉磁場來控制逆變器的工作,能達到轉矩脈動小、諧波成分少、直流母線電壓利用率高的效果,目前已在變頻產品中得到了廣泛地應用,本文通過軟件對基于SVPWM的電機矢量控制系統進行了仿真,得到了良好的控制效果。
上傳時間: 2022-06-22
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本書中,系統地介紹了現代電力電子變換裝置及其PWM控制策略,具有內容系統全面、范例豐富詳盡、原理深入淺出、理論與實際緊密結合等特點。第1~9章主要關注脈寬調制技術;第10~16章主要關注電流控制技術。其中,第1章和第2章講述兩種基本的PWM控制策略;第3章介紹PWM控制中的三相逆變器的過調制問題;第4~6章是對不同PWM控制方法的詳細介紹;第7章介紹了PWM控制中的電磁干擾問題;第8章和第9章講述了多重與多相功率變換器的PWM控制策略;第10~15章分別以同步電機和直流電源為例詳細介紹了各種不同的電流控制方法;第16章介紹了多電平變換器的電流控制方法。 譯者序 引言 第1章用于兩電平三相電壓型逆變器的載波脈寬調制1 11引言1 12參考電壓va ref、vb ref、vc ref3 13參考電壓Pa ref、Pb ref、Pc ref6 14va、vb、vc與Pa、Pb、Pc之間的聯系8 15PWM信號的產生8 151反鋸齒波8 152傳統鋸齒形載波11 153三角形載波12 154說明16
上傳時間: 2022-06-23
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