同步電動機(jī)以其可調(diào)的功率因數(shù)和輸出轉(zhuǎn)矩對電網(wǎng)電壓波動不敏感等良好的運行性能,在大功率電氣傳動領(lǐng)域獨占螯頭。同步電機(jī)雖然有很多優(yōu)點,但它的最大缺點是起動困難。目前,大功率同步電機(jī)的軟起動大多采用靜止變頻器起動方式,但由于變頻器多采用晶閘管作為功率器件從而要依靠電動機(jī)產(chǎn)生的反電勢才能自行關(guān)斷并且輔助設(shè)備較多。而一旦逆變器換流失敗就會導(dǎo)致電動機(jī)起動失敗。針對晶閘管不能自行關(guān)斷的缺點,本文研究了一種以IGBT做為變頻器功率器件的轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制的起動方法。 @@ 首先,根據(jù)同步電動機(jī)的工作原理對同步電動機(jī)的起動特性進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對全壓異步起動方法進(jìn)行了仿真研究,得出了起動過程中電動機(jī)相電流、電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的變化曲線。針對異步起動過程中定子繞組產(chǎn)生過大沖擊電流的問題,提出了逐級變頻的轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制同步電動機(jī)軟起動方法。闡述了逐級變頻開環(huán)控制同步電動機(jī)軟起動的原理,即通過逐級改變變頻器輸出頻率使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速跟隨定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速逐級升高至額定值。推導(dǎo)出起動過程中變頻器逐級變化的頻率與電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量、電磁轉(zhuǎn)矩等參數(shù)的關(guān)系式。通過對一臺同步電動機(jī)做工頻起動和低頻起動的仿真研究,證明了同步電動機(jī)在低頻下依靠同步電磁轉(zhuǎn)矩自行起動的可行性。通過計算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到相應(yīng)同步轉(zhuǎn)速的時間來確定變頻器逐級升高的電壓頻率隨時間的變化規(guī)律。然后,在采用電壓型交直交變頻器作為同步電機(jī)變頻電源的基礎(chǔ)上,設(shè)計了恒壓頻比逐級變頻軟起動的控制方案,利用MATLAB/SIMULINK構(gòu)建了轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制同步電動機(jī)軟起動的數(shù)學(xué)模型,對同步電動機(jī)的起動過程進(jìn)行仿真試驗,并且分別對空載起動和負(fù)載起動過程進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果驗證了轉(zhuǎn)速開環(huán)控制同步電動機(jī)軟起動的可行性。 @@ 針對同步電動機(jī)起動后的并網(wǎng)問題進(jìn)行了理論分析,并研究了相應(yīng)的并網(wǎng)控制方案。應(yīng)用MATLAB/SIMULINK對并網(wǎng)過程進(jìn)行仿真試驗,給出并網(wǎng)瞬間電網(wǎng)電壓、同步電機(jī)相電流等參數(shù)變化曲線,從而驗證了并網(wǎng)方案的可行性。 @@ 最后,對所做工作進(jìn)行了總結(jié),并展望了大功率同步電動機(jī)的軟起動技術(shù)。 @@關(guān)鍵詞:同步電動機(jī);軟起動;變頻器;恒壓頻比
上傳時間: 2013-05-26
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雙向DC/DC變換器(Bi-directionalDC/DCconverters)是能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)能量雙向傳輸?shù)闹绷?直流變換器。隨著科技的發(fā)展,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用需求越來越多,正逐步應(yīng)用到無軌電車、地鐵、列車、電動車等直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng),直流不間斷電源系統(tǒng),航天電源等場合。一方面,雙向DC/DC變換器為這些系統(tǒng)提供能量,另一方面,又使可回收能量反向給供電端充電,從而節(jié)約能量。 大多數(shù)雙向DC/DC變換器采用復(fù)雜的輔助網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù),本文所研究的Buck/Boost雙向的DC/DC變換器從拓?fù)渖辖鉀Q器件軟開關(guān)的問題;由于Buck/Boost雙向DC/DC變換器的電流紋波較大,這會帶來嚴(yán)重的電磁干擾,本文結(jié)合Buck/Boost雙向DC/DC變換器拓?fù)渑c磁耦合技術(shù)使電感電流紋波減小;由于在同一頻率下不同負(fù)載時電流紋波不同,本文在控制時根據(jù)負(fù)載改變PWM頻率,從而使輕載時的電流紋波均較小。 本文所研究的雙向DC/DC變換器采用DSP處理器進(jìn)行控制,其原因在于:目前沒有專門用于控制該Buck/Boost雙向DC/DC變換器的控制芯片,而DSP具有多路的高分辨率PWM,通過對DSP寄存器的配置可以實現(xiàn)Buck/Boost雙向DC/DC變換器的控制PWM;DSP具有多路高速的A/D轉(zhuǎn)換接口,并可以通過配合PWM完成對反饋采樣,具備一定的濾波功能。 本文所研究的數(shù)字雙向DC/DC變換器實現(xiàn)了在Buck模式下功率MOSFET的零電壓開通及零電壓關(guān)斷,電感電流的交迭使其電感輸出端電流紋波明顯變小,輕載時PWM頻率的提升也使得電流紋波變小。
標(biāo)簽: F2808 2808 320F DCDC
上傳時間: 2013-06-08
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CAN工業(yè)局域網(wǎng)也叫控制器局域網(wǎng),它屬于現(xiàn)場總線的范疇,是一種高速、可靠、并且對分布式實時控制應(yīng)用來說是低成本的串行總線,它被廣泛用在分布式處理系統(tǒng)和實時控制工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中。本文介紹了CAN總線在電動汽車故障診斷系統(tǒng)中的應(yīng)用方案,它具有通用性、可編程和智能化等特點。 本文首先介紹了電動汽車的概念、國內(nèi)外故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及CAN總線的基本概念。通過對CAN總線通信原理的深入分析,建立了基于CAN總線的控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,首次將iCAN協(xié)議應(yīng)用于電動汽車低速CAN網(wǎng)絡(luò),并參照SAEJ1939協(xié)議建立了高速CAN應(yīng)用層協(xié)議。文中還介紹了所開發(fā)的CAN總線硬件平臺,包括三個低速節(jié)點,三個高速節(jié)點和一個中央控制器(網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)。并詳細(xì)介紹了中央控制器(網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)的開發(fā)過程及功能,中央控制器硬件采用PC+USBCAN卡的方案,上位機(jī)編程采用組態(tài)軟件MCGS,有利于協(xié)議的分析及信息的顯示與存儲。 中央控制器也是整車的故障診斷管理單元,本文分析了基于CAN總線的電動汽車控制系統(tǒng)的故障診斷模式,對電控單元的故障監(jiān)測、診斷以及處理方法進(jìn)行了探討,提出了故障信息的編碼方式。并能將故障信息通過數(shù)據(jù)庫保存起來,通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地查找歷史故障信息,對當(dāng)前的故障判斷提供幫助,達(dá)到快速、準(zhǔn)確的找到故障原因并提供解決方案。 本論文所做的工作將有助于國內(nèi)的電動汽車故障診斷分析系統(tǒng)的快速發(fā)展,為電動汽車故障診斷提供了新的途徑,電動汽車故障診斷分析系統(tǒng)具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和廣闊的應(yīng)用前景,并為今后這方面的研究提供了一個參考。
上傳時間: 2013-06-23
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,各類電力電子裝置應(yīng)運而生,這些產(chǎn)品在出廠前需要根據(jù)不同的需要進(jìn)行相應(yīng)的測試和校驗。傳統(tǒng)的負(fù)載測試存在著能耗大、靈活性差等諸多缺點,已經(jīng)越來越不能滿足各種測試場合的要求,特別是一些要求用動態(tài)變化的負(fù)載、非線性負(fù)載、具有負(fù)阻特性的負(fù)載以及有源負(fù)載等測試場合。因此針對這一問題,本文利用電力電子技術(shù)結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等設(shè)計了一種通用的交流電子負(fù)載模擬裝置,以滿足各種測試場合的要求。 @@ 交流電子負(fù)載是一種可以模擬真實負(fù)載的電力電子裝置,它不但可以模擬傳統(tǒng)的線性負(fù)載,也可以模擬各種非線性負(fù)載、有源負(fù)載等其他形式的負(fù)載。目前國內(nèi)外對電子負(fù)載的研究還不成熟,有些是使交流電源按照一定的功率放電,但是輸出電流卻與真實負(fù)載測試下的電流有較大的差別;而有些雖然能夠準(zhǔn)確控制電源的放電電流取得和真實負(fù)載一樣的效果,但試驗電能完全被消耗掉,造成很大的浪費。本文研究的新型交流電子負(fù)載克服了以上電子負(fù)載方案的缺點,可以滿足各種試驗場合的測試需求,能夠在很大程度上減少能量浪費,豐富試驗樣式且節(jié)約試驗成本。 @@ 本文分析了能饋式交流電子負(fù)載的模擬原理,確定了采用中間直流環(huán)節(jié)的交-直-交主電路結(jié)構(gòu),其一端接待測交流電源,另一端接低壓交流電網(wǎng)。前級負(fù)載模擬環(huán)節(jié)和后級能量回饋環(huán)節(jié)均采用可四象限運行的電壓型PWM(Pulse Width Modulation)變換器。負(fù)載模擬環(huán)節(jié)直接與待測電源連接,采用電流滯環(huán)瞬時值比較方式,使電源輸出的實際電流信號準(zhǔn)確、快速的跟蹤其指令電流信號值,使得電子負(fù)載對待測電源呈現(xiàn)設(shè)定的負(fù)載形式,完成電子負(fù)載的模擬功能;能量回饋環(huán)節(jié)與電網(wǎng)連接,通過控制輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相位,實現(xiàn)試驗電能的單位功率因數(shù)回饋電網(wǎng)的目的,變換器的控制采用常規(guī)的雙閉環(huán)控制方式,電流內(nèi)環(huán)控制實際電流跟蹤指令值的變化,電壓外環(huán)通過控制輸出電流的大小使直流側(cè)母線電壓穩(wěn)定為設(shè)定指令值。 @@ 電子負(fù)載系統(tǒng)在負(fù)載模擬部分通過人機(jī)接口設(shè)定具體負(fù)載形式和負(fù)載屬性,為了更加準(zhǔn)確快速的得到電流指令信號值,文中采用更加直接的數(shù)值計算方 法,由數(shù)字信號處理器實時計算出該給定負(fù)載模式下的指令電流值。使用交流小信號分析法得到了系統(tǒng)的頻域方塊圖,并對主電路元件參數(shù)以及調(diào)節(jié)器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。針對大功率開關(guān)管開關(guān)頻率存在的限制,本文提出了幾種提高電流跟蹤精度的改進(jìn)方法,取得了良好的效果。整個系統(tǒng)在PSIM平臺上進(jìn)行了不同工作模式下的仿真,仿真結(jié)果表明方案切實可行。最后依據(jù)仿真方案設(shè)計基于TMS320F2812的控制系統(tǒng)和功率電路,使用PROTEL軟件進(jìn)行了原理圖的繪制。@@關(guān)鍵詞:電子負(fù)載;能量回饋;電壓型變換器;滯環(huán)PWM電流控制;雙閉環(huán);PWM整流器
上傳時間: 2013-05-26
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大功率照明LED(Light Emitting Diode)是新一代光源,它光轉(zhuǎn)換效率高,也稱作綠色光源。由于大功率照明LED本身的伏安特性,大功率LED的開關(guān)電源的研究從一開始就遇到了困難。而發(fā)展LED照明是現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保的大趨勢,所以研究開發(fā)一種新型的大功率照明LED開關(guān)電源是很有必要的。 本文簡要介紹了大功率LED的發(fā)光特性、伏安特性及其驅(qū)動方案,并回顧了大功率LED開關(guān)電源的發(fā)展歷史,展望了未來趨勢。給出了大功率LED開關(guān)電源課題的背景,并分析了設(shè)計難點。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型兩級式方案,前級為PFC級,后級為DC/DC級。PFC級采用電感電流臨界連續(xù)模式的Boost變換器,DC/DC級采用準(zhǔn)諧振模式的反激變換器。為了提高PFC級在低電壓輸入時的效率,采用了變電壓輸出的控制方案。 文中首先對采用臨界連續(xù)工作模式的功率因數(shù)校正級的工作原理和主電路參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)與設(shè)計,以及對基于L6562的PFC控制電路的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的研究。其次詳細(xì)介紹了準(zhǔn)諧振模式的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用,對基于NCP1377B的反激變換器的工作原理和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析;在此基礎(chǔ)上提出了一種高效低損耗的準(zhǔn)諧振變換器的設(shè)計方案。論文詳細(xì)介紹了該方案的工作原理和特點,并分析了鉗位電路及基于TSM103的恒壓/恒流電路及線性穩(wěn)壓器在提出的兩級式方案中的應(yīng)用。 結(jié)合上面提到的方案,本文研制了一臺全球輸入電壓范圍(90~265Vac),12V/5A輸出的大功率照明LED開關(guān)電源,實驗結(jié)果驗證了所提方案的可行性。
上傳時間: 2013-07-15
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石油鉆采設(shè)備通常工作于公共電網(wǎng)所不及的沙漠、海洋和陸地等環(huán)境場合,其中的電站子系統(tǒng)由數(shù)臺柴油發(fā)電機(jī)組及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)構(gòu)成,為石油鉆機(jī)提供動力電源(小電網(wǎng)供電系統(tǒng))。石油鉆機(jī)中的鉆井設(shè)備(絞車、泥漿泵和轉(zhuǎn)盤等)由大功率的交流或直流電動機(jī)驅(qū)動,根據(jù)鉆井工藝需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)矩,因此,通常采用VFD變頻調(diào)速系統(tǒng)或SCR直流調(diào)速系統(tǒng)來滿足鉆井工藝要求。眾所周知,電力電子裝置(VFD變頻傳動系統(tǒng)和SCR直流傳動系統(tǒng))對電力系統(tǒng)帶來諧波污染,尤其是對柴油發(fā)電機(jī)組小電網(wǎng)系統(tǒng),諧波污染的問題將更為嚴(yán)重,而且SCR電驅(qū)動系統(tǒng)的功率因數(shù)較低,也給小電網(wǎng)系統(tǒng)帶來額外負(fù)擔(dān),影響供電質(zhì)量。因此,對石油鉆機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和提高功率因數(shù),顯得尤為重要。本論文正是針對此問題進(jìn)行的研究和實踐。 本文對石油鉆機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理作了介紹,重點分析了SCR和VFD電驅(qū)動系統(tǒng)諧波和無功功率產(chǎn)生的原因及危害,結(jié)合國內(nèi)外的研究成果,提出對石油鉆機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)姆桨?,并將其?yīng)用到實際的工程項目中。 石油鉆機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)為典型的多諧波源系統(tǒng),本文對各個諧波源進(jìn)行了詳細(xì)地分析,并且將多個諧波源進(jìn)行了合成疊加和計算,來確定對電網(wǎng)系統(tǒng)總的影響(電壓畸變率);針對SCR和VFD電驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點,提出了對SCR和VFD系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)牟煌鉀Q方案,即:對SCR電驅(qū)動系統(tǒng),采用有源濾波器+動態(tài)無功功率補(bǔ)償?shù)霓k法,來消除諧波和改善功率因數(shù);而對VFD電驅(qū)動系統(tǒng),采用有源濾波器來消除諧波即可。 對石油鉆機(jī)SCR和VFD電驅(qū)動系統(tǒng)諧波進(jìn)行的分析和計算,為兩系統(tǒng)諧波抑制的方案選型和系統(tǒng)優(yōu)化提供了設(shè)計依據(jù)。本文選用適合于柴油發(fā)電機(jī)組小電網(wǎng)供電系統(tǒng)的有源濾波器(額定電壓為690V)來濾除諧波,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上,采用一個諧波源配置一個有源濾波器的方法,主要解決了CT和PT連接的問題,實踐證明系統(tǒng)配置合理,濾波效果良好。同時對SCR電驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計了動態(tài)無功補(bǔ)償裝置,通過實測數(shù)據(jù)驗證了本文對SCR電驅(qū)動系統(tǒng)的無功進(jìn)行了有效地補(bǔ)償。
上傳時間: 2013-04-24
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高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補(bǔ)償裝置,是一種典型靜止無功補(bǔ)償器,其對增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)性,保證電壓質(zhì)量及改善電能質(zhì)量都能發(fā)揮良好的作用。目前國內(nèi)對高壓TSC裝置研制與生產(chǎn)還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國產(chǎn)化,對在我國電力系統(tǒng)中早日推廣與應(yīng)用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無功功率的測量上,如何在有諧波干擾等復(fù)雜環(huán)境下準(zhǔn)確檢測無功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無功功率的采集。在主電路結(jié)構(gòu)上,晶閘管開關(guān)閥是高壓TSC裝置的關(guān)鍵構(gòu)成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開關(guān)應(yīng)具有良好的電氣性能,要求晶閘管開關(guān)應(yīng)是有效和可靠的。本文通過晶閘管特性和串聯(lián)技術(shù)的研究,給出了晶閘管串聯(lián)開關(guān)的靜態(tài)均壓和動態(tài)均壓方法,設(shè)計出合理使用的電路結(jié)構(gòu)。通過仿真分析,驗證了均壓電路的效果。 電容器無涌流投入技術(shù)也是TSC主要研究點,由于在高壓系統(tǒng)中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統(tǒng)中常用的過零固態(tài)繼電器或集成過零觸發(fā)芯片滿足不了耐壓的需要,本文設(shè)計了專門的過零檢測及觸發(fā)電路,在器件兩端電壓過零時觸發(fā),避免了由于電容器殘壓過高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實現(xiàn)電容器組的無過渡過程投切,電路簡單可靠。同時,在控制策略上將幾種投切判據(jù)進(jìn)行了比較,采用了電壓無功復(fù)合投切判據(jù),以無功功率作為主判據(jù),電壓作為輔助判據(jù),有效地克服了僅以功率因數(shù)作為投切判據(jù)的控制方式中的輕載時容易產(chǎn)生投切振蕩而重載時容易出現(xiàn)補(bǔ)償不充分的缺點。
標(biāo)簽: TSC 無功補(bǔ)償技術(shù)
上傳時間: 2013-05-24
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隨著低壓供電系統(tǒng)中感性負(fù)荷越來越多,電網(wǎng)對無功電流的需求量急劇增加,為了提高系統(tǒng)供電質(zhì)量和供電效率,必須對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。晶閘管投切電容器(TSC)一種簡單易行的補(bǔ)償措施,并已得到廣泛應(yīng)用。但是長期以來無功補(bǔ)償裝置中的電容器投切開關(guān)存在功能單一、使用壽命短、開關(guān)沖擊大等不足,這些不足嚴(yán)重制約了補(bǔ)償裝置的發(fā)展。因此開發(fā)大容量快速的集多種功能于一體的電子開關(guān)功率單元將是晶閘管投切電容器(TSC)技術(shù)中長期研究的主要內(nèi)容,具有很高的實用價值。 首先,本文回顧了投切開關(guān)的發(fā)展歷史,并指出它們存在的優(yōu)點和弊端。闡述了晶閘管投切電容器(TSC)的基本工作原理及主電路的組成和實現(xiàn)手段。 其次,提出功率單元的概念,并介紹了它的組成、功能和作用、對功率單元各個組成部分進(jìn)行研究,主要包括根據(jù)系統(tǒng)電壓和電流選擇晶閘管型號、根據(jù)TSC無過渡過程原理的分析來設(shè)計過零觸發(fā)模塊、利用補(bǔ)償電容上的工作電壓波形設(shè)計多功能卡上的工作指示電路、故障檢測電路,根據(jù)TSC的保護(hù)特點將溫度開關(guān)串入到控制信號和冷卻風(fēng)扇電路,在溫度過高時起到對功率單元的保護(hù)作用。然后在理論及設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上制造功率單元。在已有的TSC補(bǔ)償裝置上對功率單元的性能進(jìn)行實驗,實驗結(jié)果表明,論文所設(shè)計功率單元能很好的實現(xiàn)投切電容器的作用,還實現(xiàn)各種保護(hù)和顯示功能,提高效率和補(bǔ)償效果。 最后,系統(tǒng)地闡述了功率單元作為集成化開關(guān)模塊在無功補(bǔ)償領(lǐng)域的優(yōu)越性,并指出設(shè)計中需要完善的地方。
上傳時間: 2013-07-19
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隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,電力電子裝置正在向著高頻化、大容量、小體積的方向發(fā)展,其電磁環(huán)境也變得更為復(fù)雜,隨之帶來的輻射電磁干擾也日益嚴(yán)重。在電力電子裝置設(shè)計初期開展電磁兼容數(shù)值仿真和預(yù)測對解決復(fù)雜的電磁干擾問題意義重大。 本文介紹了國內(nèi)外電力電子裝置電磁兼容的研究現(xiàn)狀。針對電力電子裝置電磁兼容的復(fù)雜性,討論了使用仿真軟件進(jìn)行電力電子裝置電磁兼容分析的策略,主要面向電源印制電路板(PCB)、控制箱和變流器機(jī)柜全波電磁仿真的具體應(yīng)用進(jìn)行了研究。 首先對PCB電源板進(jìn)行電磁兼容預(yù)測。采用軟件Protel99SE和CST微波工作室(R)(CST MICROWAVE STUDIO(R),簡稱CST MWS(R))相結(jié)合進(jìn)行分析,得到.PCB板的表面電流和電場分布圖。根據(jù)分布圖,分析電源板的輻射特性,提出提高PCB電磁兼容性的優(yōu)化設(shè)計的設(shè)想,在PCB設(shè)計過程中加入對PCB電磁兼容性分析的場仿真,使PCB的電磁兼容分析有一個直觀的參照物,有助于指導(dǎo)PCB的布局布線,對PCB優(yōu)化設(shè)計,提高產(chǎn)品性能有重要作用。根據(jù)仿真結(jié)果將PCB電源板近似等效成電偶極子模型。 其次應(yīng)用CST MICROSTRIPESTM軟件計算控制箱的屏蔽效能,并在控制箱插入PCB電源板后進(jìn)行輻射特性分析。 最后應(yīng)用全波電磁仿真軟件CST MWS(R)對變流器機(jī)柜進(jìn)行電磁輻射干擾瞬態(tài)仿真,分析過程中考慮到了IGBT的開關(guān)尖峰、線纜和易產(chǎn)生干擾的電子元器件以及整個機(jī)箱機(jī)柜。運用線性網(wǎng)絡(luò)理論對仿真結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定,由此提出改進(jìn)措施—采用unit cell和微擾理論設(shè)計屏蔽網(wǎng),有效地抑制了電磁輻射。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流電源系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題受到越來越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的整流環(huán)節(jié)廣泛采用二極管不控整流和晶閘管相控整流電路,向電網(wǎng)注入了大量的諧波及無功,造成了嚴(yán)重的污染。提高電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)以及降低輸入電流諧波成為一個研究熱點。功率因數(shù)校正技術(shù)是減小用電設(shè)備對電網(wǎng)造成的諧波污染,提高功率因數(shù)的一項有力措施。本文所做的主要工作包括以下幾部分: 1.分析了單位功率因數(shù)三相橋式整流的工作原理,這種整流拓?fù)鋸墓ぷ髟砩峡梢苑殖蓛刹糠郑汗β室驍?shù)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)整流網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上,為整流電路建立了精確的數(shù)學(xué)模型。 2.這種單位功率因數(shù)三相橋式整流的輸入電感是在額定負(fù)載下計算出的,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時,其功率因數(shù)會降低。針對這種情況,提出了一種新的控制方法。常規(guī)整流網(wǎng)絡(luò)向電網(wǎng)注入的諧波可以由功率因數(shù)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償,所以輸入功率因數(shù)相應(yīng)提高。負(fù)載消耗的有功由電網(wǎng)提供,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)既不消耗有功也不提供任何有功。根據(jù)功率平衡理論,可以確定參考補(bǔ)償電流。雙向開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷由滯環(huán)電流控制確定。在這一方法的控制下,雙向開關(guān)工作在高頻下,因此輸入電感值相應(yīng)降低。仿真和實驗結(jié)果都表明:新的控制方法下,負(fù)載變化時,輸入電流仍接近于正弦,功率因數(shù)接近1。 3.根據(jù)IEEE-519標(biāo)準(zhǔn)對諧波電流畸變率的要求,為單位功率因數(shù)三相橋式整流提出了另一種控制方法。該方法綜合考慮單次諧波電流畸變率、總諧波畸變率、功率因數(shù)、有功消耗等性能指標(biāo),并進(jìn)行優(yōu)化,推導(dǎo)出最優(yōu)電流補(bǔ)償增益和相移。將三相負(fù)載電流通過具有最優(yōu)電流補(bǔ)償增益和相移的電流補(bǔ)償濾波器,得到補(bǔ)償后期望的電網(wǎng)電流,驅(qū)動雙向開關(guān)導(dǎo)通和關(guān)斷。仿真和實驗都收到了滿意的效果,使這一整流橋可以工作在較寬的負(fù)載范圍內(nèi)。 4.單位功率因數(shù)三相橋式整流中直流側(cè)電容電壓隨負(fù)載的波動而波動,為提高其動、靜態(tài)性能,將簡單自適應(yīng)控制應(yīng)用到了直流側(cè)電容電壓的控制中,并提出利用改進(jìn)的二次型性能指標(biāo)修改自適應(yīng)參數(shù)的方法,可以在實現(xiàn)對參考模型跟蹤的同時又不使控制增量過大,與常規(guī)的PI型簡單自適應(yīng)控制相比在適應(yīng)律的計算中引入了控制量的增量和狀態(tài)誤差在k及k+1時刻的采樣值。利用該方法為直流側(cè)電壓設(shè)計了控制器,并進(jìn)行了仿真與實驗研究,結(jié)果表明與PI型適應(yīng)律相比,新的控制器能提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能,負(fù)載變化時系統(tǒng)的魯棒性更強(qiáng)。
上傳時間: 2013-06-15
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