基于双环控制的三相逆变电路对称输出研究

由于常规三相逆变电源不能满足任意不平衡负载,针对航空和军事装备领域使用的三相大功率逆变电源,提出一种电路和磁路自然解耦的电路结构和控制方案。电压环、相位环对参考正弦进行脉宽和相位调制,以保证逆变电源电压和相位的对称性。此处分析了常规逆变器不能保证对称输出的机理,介绍了主电路拓扑,电压和相位反馈的电路组成,控制原理及其实现方法,并对所提方案进行了建模分析。仿真和30 kW整机实验证明了方案正确性,并获得了满意的效果。

一种新型有源钳位DC/DC变换电路

介绍一种零电压开关PWMDC／DC变换电路。因其功率开关管可在无任何附加电压应力下开通和关断，使开关损耗大为下降。与常规的硬开关变换电路相比，具有更高的开关频率和较高的效率。

新型SPWPM模式变换器高频链原理分析

根据新型高频链SPWPM变换器的工作原理,建立了SPWPM逆变环节和周波变换环节的数学模型。对两个环节的输出波形进行了数学分析,得到了输出电压波形的解析表达式,揭示了它们的频谱特征。从理论上证明了“SPWPM波包含了SPWM波的全部信息,而不含调制波(基波)频率成分”的结论,及变换器高频链原理的正确性。分析表明该变换器设计思想新颖,易于实现。仿真和实验证明了理论分析是正确的,为深入研究该变换器提供了理论依据。

深水气田防砂方案优选试验研究

深水气田岩石胶结疏松易出砂,气体流速高,导致防砂难度大,防砂方案的制订尤为重要。针对深水气田渗流特性,设计制造了大型室内气井出砂模拟试验装置。以S1小层物性参数为例,对不同类型防砂管进行评价,优选合适的防砂方式,确定最优的防砂参数。结果表明,深水气田不能使用筛管独立防砂,必须进行砾石充填。对于砾石充填井,使用优质筛管可以进一步降低出砂量,起到双重防砂功效;对于深水气田,砾石层充填50.8 mm厚度可以达到产能与出砂量的最优化。试验结果指导了深水气田的高效开发。

含水率对岩石强度及出砂影响研究

储层含水量增加,岩石的强度减小,出砂风险增大。油藏出砂将降低油气产量,损害井下装置和地面设施。针对流花油田弱胶结储层,开展储层岩石不同含水饱和度时的单轴强度实验,揭示了出水对储层出砂影响的机理,并通过经验方法对不同含水率储层的临界生产压差进行预测。结果表明:含水饱和度与岩石单轴强度呈指数递减规律。含水饱和度越高,岩样的单轴抗压强度越低。含水率对岩石强度及出砂影响程度,取决于砂岩内蒙脱石、伊蒙混层等易水化黏土矿物的含量和含水率大小。

模块化多电平变换器全电平产生原理及电容均压策略

模块化多电平变换器每个桥臂有N个模块,根据调制方法的不同,输出可以产生N+1电平(基本电平)和2 N+1电平(全电平),文中研究了这两种输出的工作机理,以及对桥臂电感的影响,研究了电平产生、环流及电容电压控制之间的关系。在此基础上,针对载波重叠脉宽调制(PWM)策略,提出了一种基于PWM信号轮换的模块电容均压策略,该策略可以根据需要调整策略的执行时间,以减少因均压带来的开关状态变化。通过一个560V直流输入的实验和仿真平台验证了所提出均压策略的有效性。

一种具有高频环节的 SPWPM 变换电路的研究

提出了一种新的调制方式。该方式通过有效地变动单极性ＳＰＷＭ电压波形的结构，得到ＳＰＷＰＭ电压波形。ＳＰＷＰＭ电压波形含有ＳＰＷＭ波的所有信息，但不含调制波的频率成分，因此可利用高频变压器进行耦合传输。通过解调，ＳＰＷＰＭ波又可恢复为常规的ＳＰＷＭ电压波形。这样，大大地减小了变换装置的体积和重量，提高了效率，减小了听觉噪声。

非正常输入条件下SPWM矩阵变换器的前馈补偿控制

矩阵变换器是一种AC／AC直接变换器,在电网输入非正常时会恶化其输出电压特性。本文基于SPWM矩阵变换器提出了一种前馈补偿方案,通过检测线电压包络,对三角波载波进行预调制,使得正弦脉宽调制输出脉冲在宽度上给予补偿。文章分析了补偿原理并介绍了实现方法, 采用Matlab／Simulink对补偿前后的输出特性进行了仿真对比。分析和仿真表明该方案可以有效地改善矩阵变换器在非正常条件下的输出特性,验证了方案的有效性和正确性。该方案具有简单易行的优点,既便于硬件实现,又便于数字实现,而且计算量小。

高频链矩阵式正弦波变换器控制策略的改进

为改善高频链矩阵式正弦波变换器中双向开关换流的安全性以及逆变输出的频谱特性,在常规SPWM模式下,提出了一种新的解耦分时驱动方案。改变了以往该类变换器双向开关的两个门极共用一个驱动信号的方法,无需检测负载电流极性,容易实现。可以实现双向开关安全换流,以消除其固有的电压浪涌;保留了常规单相逆变器的倍频特性,充分发挥功率器件的开关性能,有利于滤波网络的小型化,且克服了相控方式的一些缺点。仿真和实验表明了方案的正确性。

高频链三相矩阵式正弦波变换器研究

针对高频链矩阵式三相正弦波变换器,提出一种新的控制策略。该方法由前端逆变器将直流电源变换为高频交流等宽方波电压(单相14.28kHz),经变压器高频耦合;后端矩阵变换器(matrix converters,MC)(3×2矩阵)的双向开关采用解耦分时驱动。控制电路将常规的正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)信号进行适当的逻辑处理,作为MC新的驱动信号,该信号保留了SPWM信号的全部信息,其频率是载波的1/2。MC产生三相常规单极性与载波频率相等的SPWM脉冲序列,保留了SPWM模式的所有特性,滤波后得到三相交流输出。该策略MC可实现倍频效果、双向开关自然换流,且无须检测负载电流的极性;克服了该变换器中固有的电压、电流过冲,简单易于实现。分析工作原理,仿真及220V/50Hz 3.3kW实验样机验证了方案的正确性。

毛囊周期性中肿瘤坏死因子受体1的表达

目的探讨肿瘤坏死因子受体1(TNFR-1)在毛囊周期中表达的规律及意义。方法采用石蜡切片免疫荧光、Western blot、RT-PCR检测小鼠毛囊生长期(出生后8、15 d,P8d、P15d)、退化期(出生后18 d,P18d)和静止期(出生后24 d,P24d)各时期TNFR-1的表达情况;免疫荧光检测毛囊细胞分化标记物AE13的周期性表达;TUNEL检测毛囊周期中的细胞凋亡情况。结果在4个时相点的皮肤中TNFR-1都存在不同强度的表达,RT-PCR与Western blot检测结果呈现出一致的规律,即从生长期中期(P8d)到生长期末期(P15d)呈现高表达趋势,退化期(P18d)和静止期(P24d)表达减弱并维持较低水平表达。免疫荧光的结果显示:TNFR-1表达在生长期主要表达于表皮层,毛囊的毛干和内根鞘以及毛母质,生长末期在外根鞘还出现明显表达;退化期在外根鞘、毛干及表皮层有表达,在次级毛芽出现很强的特异性表达;在静止期表皮层及杵状毛中呈现弱表达。AE13在生长期主要表达于表皮层以及毛干的皮质和毛小皮;退化期在毛干尤其是毛干基部端(即角质化区域和杵状毛形成区)强表达;在静止期弱表达于表皮层及杵状毛中。TUNEL检测凋亡结果显示:在生长期TUNEL阳性染色主要出现在表皮层,毛囊的毛干、内根鞘以及毛母质,生长末期还出现在外根鞘;在退化期出现在外根鞘、表皮层以及毛干基部端;在静止期P24d出现在表皮层、杵状毛、bulge区和皮脂腺。结论 TNFR-1表达于毛囊的各个时期,生长期中期到生长期末期呈现高表达趋势,退化期和静止期表达减弱并维持较低水平表达,其表达与毛囊细胞终末分化和凋亡有关。

PWM整流器瞬时功率控制策略研究

三相电压型PWM整流器一般采用电压电流双闭环控制策略,而电压方程的非线性特性使得系统分析变得困难。建立了PWM整流器控制系统的瞬时功率模型,证明了线性控制方案电压误差与输出功率之间为线性关系。比较研究了PWM整流器的线性PI控制和基于负载功率前馈控制两种线性瞬时功率控制策略,指出后者大大加快了系统响应速度。在此基础上,针对输出电压方程非线性的特点对后者进行了改进,在保持该策略优良性的同时,实现了输出电压的线性控制。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性。

组合式大功率三相逆变电源输出对称性研究

针对常规三相逆变电源不能满足任意不平衡负载,提出了一种电路和磁路自然解耦的电路结构和控制方案。各相分别采用独立的电压环和相位环对参考正弦进行脉宽和相位调制,因而保证了逆变电源输出电压和相位的对称性。仿真和30kW的整机实验证实了方案的正确性,并获得了满意的效果。

基于工控机的位置伺服同步系统的开发

针对数控技术中的同步控制要求 ,设计了一种基于PC工控机的位置伺服同步控制系统 ,并描述了其控制软件的设计方法及关键技术。

基于模块化多电平变换器的负序电流补偿系统研究

针对三相负载不平衡引起的负序电流,提出了基于模块化多电平变换器MMC(modular multilevel converter)进行补偿的方案,讨论了其工作特性,提出了相应的控制策略。首先,通过把三相不平衡负载等效为平衡负载的方法,推导出对补偿系统控制的基本要求,明确了补偿的基本原理;然后,分析了补偿系统输入功率特性,提出了MMC用于负序补偿时的等效模型,并分析了环流及电容电压的波动特性,指出三相电容电压之和必定存在二次谐波波动;引入正负序坐标系分离控制的控制策略;最后通过仿真和实验验证了文中提出的结论和控制策略。

一种模块化多电平变换器环流谐波的抑制方法

环流的存在是模块化多电平变换器(MMC)的一种重要现象。分析了环流谐波产生前的电路初始状态,指出电路初始状态中的谐波电压是环流谐波生成的原始因素。在此基础上,提出通过对消引起环流谐波原始谐波电压来抑制环流谐波的思想,根据该思想,提出了抑制由输出电流产生的环流谐波的开环控制策略。为分析策略的有效性,提出了环流控制的一种通用等效模型。实验研究证实了所提策略正确性。

SPWM矩阵变换器补偿控制及仿真研究

矩阵变换器是一种直接能量转换装置,由于无中间贮能环节,输入侧的任何扰动将会降低输出特性和可靠性.针对SPWM矩阵变换器提出了反馈补偿和前馈补偿2种补偿方式.分析了基本补偿原理,并针对各种不同的输入条件(对称、不对称和突变),通过Matlab/Simulink建立仿真模型,对2种方案进行了仿真比较,验证了2种控制策略的正确性和有效性.

基于矩阵变换器的400Hz单相交流电源

依据三相/单相矩阵变换器(31MC,3-phase to 1-phase matrix converter)拓扑及SPWM控制技术,设计了一台单相400 Hz 4 kVA交流电源。提出了一种门极分时驱动策略,该信号综合了整流开关函数及SPWM信息,具有扇区自动切换,双向开关自然换流功能。该方法无需检测负载电流或双向开关两端电压降的极性,可靠性高,易于实现。文章详细地分析了此交流电源的工作原理,通过仿真和试验验证了方案的正确性。

基于PC工控机的位置伺服同步系统设计

针对数控技术中的同步控制要求,设计了一种基于PC工控机的位置伺服同步控制系统.在简单介绍了该运动控制器硬件结构的基础上,描述了其控制软件的设计方法及关键技术.同时,运用长驻内存技术解决了由于“零漂”而引起的位置“漂移”.

功率变压器中磁通的复位与平衡

探讨了功率变压器在单端变换器中的磁通复位和双端变换器中的磁平衡情况,分析了偏磁的产生原因并提出了解决方法。