电传动履带车辆电气系统稳定性分析及优化提升策略

为提高电传动履带车辆电气系统稳定性,利用基于阻抗模型的小信号分析法对电传动履带车辆电力电子源网荷储所构建的直流微电网系统进行建模并结合电传动履带车辆工况条件开展分析,获取系统不同工况及不同参数变化下的稳定性规律和机理。在稳定性的理论分析基础上,分别在发动机-发电机组和DC/DC控制回路中设计基于电压的反馈通道和虚拟电容控制环节,所设计的控制环节能够自适应电压波动情况对电气系统进行控制,进而提升电传动履带车辆电气系统稳定性。通过仿真对控制算法进行了验证,证明了控制算法的有效性。

直流调速装置ABBDCS800在复卷机传动系统中的应用

针对目前国内复卷机直流传动系统的发展现状,从控制系统的稳定性、快速性和精确性以及市场经济效益考虑,介绍了ABBDCS800在复卷机压纸辊的压力控制、前后底辊的转矩控制以及退纸辊电机的控制中的应用。该装置的显著特点在于可编程性方面的重大改进,有自己的编程工具CoDeSys,节省了生产成本。应用结果表明,系统运行稳定可靠,精度高,具有很大的市场发展潜力。

减少仅使用一个电流传感器驱动BLDCM的换向转矩脉动

分析和研究了仅使用一个直流母线电流传感器驱动的无刷直流电机在换向过程中产生的转矩脉动的方法。对于这样的驱动,在高速和低速的情况下很难有效地抑制转矩脉动的产生。提出的补偿原理为:通过对占空比的控制使无刷直流电机在换相期间关断相的电流下降率和开通相的电流上升率相等。提出的控制策略能抑制转矩的突起和凹陷。仿真实验证明了这种方法的有效性。

临界电流模式图腾柱无桥功率因数校正换相谐振抑制

工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电压因此会存在高频振荡。电感电流振荡会加剧输入电流畸变程度,而母线电压上的高频尖峰由于振荡频率高,后级DC-DC变换器难以抑制而传递至负载,导致敏感负载无法正常工作。该文分析线性开关在主动栅极电路中抑制振荡的工作原理,基于线性开关的特性提出三电平驱动方式来抑制图腾柱无桥PFC换相谐振,降低输入电流总谐波畸变率(THD)的同时实现对直流母线的高频尖峰的抑制,在2kW满载工况下,将输入电流THD降低1%,母线电压尖峰高频分量峰值由2.83V减小至0.01 V以下。实验结果表明,该文所提出的三电平驱动方式可以有效抑制临界电流模式图腾柱无桥PFC的换相谐振。

具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振反激式功率变换器

提出了一种具有自驱动有源缓冲器的GaN基高效准谐振(QR)反激式功率变换器,以解决准谐振反激式功率变换器中开关管关断时电压过高的问题。电路以GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件为主开关管和同步整流器开关管,自驱动有源缓冲器由钳位电容和有源开关管组成。该变换器在主开关管关断期间将开关管的电压浪涌钳位为恒定电压,由于有源开关管驱动信号由变压器的次级侧电流控制,因此不需要单独的控制电路。为验证所提出的变换器和控制电路的有效性,搭建了一个60 W的AC-DC功率变换器,测试结果表明,主开关管的最大电压浪涌约为450 V,具有高达91.6%的能量转换效率。

谐振直流环节逆变器驱动BLDCM的控制研究

结合无刷直流电机(BLDCM)脉宽调制(PWM)的特点和谐振直流环节逆变器的工作原理,提出了新型并联谐振直流环节软开关逆变器驱动无刷直流电机的控制策略。三相逆变桥仅实现BLDCM的换相运行,通过谐振直流环节开关的调制斩波,实现了BLDCM的PWM控制。实验结果表明,该控制策略实现了谐振直流环节逆变器的正常工作,BLDCM运转平稳,电流波形较好。

光伏与网电协同接入变频器驱动抽油机技术

近年来采油厂利用井场空间安装了一些光伏发电系统,采用光伏发电接入电网模式,采油厂两千多口抽油机井从网电上获取电能,这个模式电能在转换和传输过程中产生损耗。本文研究井场光伏就地消纳技术,根据采油厂有大量抽油机井使用变频器的情况,开展了光伏直接接入抽油机井变频器的直流线路技术研究,基于抽油机井负载和光伏发电规律,建立稳定的光伏-网电协同驱动接入电路,并采用超级电容吸收和回馈抽油机井的倒发电。进行了抽油机井试验,验证了技术性能,还减少了光伏转换和传输过程的损耗,有利于光伏电能就地使用。

利用DCV700全数字传动系统实现恒张力控制

介绍了利用ＡＮＢ公司的ＤＣＶ７００全数字直流传动系统实现轧制过程恒张力控制的方法，说明了全数字传动系统的优越性。

一种应用于OLED显示驱动芯片的CMOS升压型PFM DC-DC转换器设计

由于DC-DC芯片工作模式的多样性,电源转换器的系统结构有多种不同选择。为了电源模块的安全可靠,往往需要多种保护电路模块。文中从系统的角度,阐述了适合于OLED显示驱动电路的PFM工作模式的升压DC-DC电源转换器的原理。在此基础上,设计了一种应用于OLED驱动电路芯片的升压DC-DC电路。当输入电压为2.4～4.2V时,输出电压可以达到15V,负载电流最大可以达到50mA,纹波电压小于200mV。这个设计可以与OLED驱动芯片集成在一起,实现OLED驱动芯片和电源管理芯片的集成。

基于DC-DC的白光LED驱动电路的研究与设计

LED由于环保、寿命长、低耗电量等特性,近年来在各行业得以快速应用及发展,LED驱动电路的研究与设计也成了关注热点。通过设计升压式DC-DC转换芯片,采用PWM控制方式和电流控制模式,对外接串联的LED进行驱动。然后用Spectre软件完成了总体电路的模拟和仿真,通过对其结果分析,表明系统能够稳定工作,并且达到设计指标要求。

基于DCS500的DCS800直流传动升级

ABB_DCS800传动装置结构形式满足原有DCS500设计要求,同时针对原DCS500编程麻烦的问题,采用Siemens高速运算模块FM458-1DP提供传动控制程序,并引入一些提高传动系统控制质量的优化功能。新的传动方案不仅解决了DCS500硬件问题,还通过软件优化提高了传动控制效果。

一种精确控制初级反馈AC/DC转换器输出电压的方法

初级反馈AC/DC转换器是近几年出现的一种新结构,如何精确控制它的输出电压是此结构的设计难点之一.描述了初级反馈AC/DC转换器的结构,并对其反馈电压波形进行了详细的分析.推导出初级反馈AC/DC转换器驱动管导通时间和变压器次级线圈退磁时间之间的关系,提出了利用驱动管导通时间确定反馈电压采样时刻的方法,从而实现对初级反馈AC/DC转换器输出电压的精确控制.测试结果表明,利用此方法设计的初级反馈AC/DC转换器,其输出电压的负载调整率2.92%～3.38%.

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。

基于混合导通的PMBLDC步进传动定位控制系统设计

本文在传统混合导通基础上提出了一种新的步进定位控制理论,并将其应用于以永磁无刷直流电机为控制对象的伺服系统场合,进行理论分析与仿真研究。以ds PIC为控制核心器件,进行了试验验证。仿真和实验结果表明,应用该步进控制理论的PMBLDC伺服系统具有良好的速度与位置可控性,能够满足现代工业对伺服系统的高要求。同时,本文的研究结果也为PMBLDC在高性能控制场合下的应用提供了参考。

纺织印染机械多电机群变频调速同步DCS

针对纺织、印染机械传统多电机拖动同步控制系统操作管理和使用维护都不方便以及故障率高,维修工作量大,严重影响生产的问题,论述了变频器永磁同步电机群调法、变频器电流负反馈软机械特性法和大小电机变频调速法3种变频调速同步原理和方法,研究了采用计算机通过RS-485控制总线控制变频器实现的多电机群变频调速同步新方案,为其设计了基于MCGS的集散控制系统(DCS)。该方案极大地简化了同步拖动控制系统结构,降低了设备成本,大大提高了系统的可靠性和控制管理水平。

快速分断有机物型温度熔断器的设计与实现

为解决现有有机物型温度熔断器分断速度缓慢、直流分断能力较低的问题,设计了一种具有快速分断能力的有机物型温度熔断器。通过引入触头驱动件,使其与弹簧动作配合,将热敏药丸缓慢熔化过程转化为动触头快速分断动作,以提高有机物型温度熔断器的直流分断能力,使其适用于直流电路的温度保护。通过多体动力学仿真探究弹簧对动触头的运动速度影响,指导样机参数设计,并制作温度熔断器样机,进行触头分断速度测试以及直流负载分断实验。结果证明,所设计的温度熔断器具有较高的分断速度,具备一定的直流分断能力。

串励直流电机操动机构驱动拓扑与控制策略研究

本研究采用串励直流电机作为电动操动机构,并给出了该电机的驱动电路,利用电力电子装置控制串励直流电机的转速、运行状态,取代传统的机械换向器,提高系统的效率。结果表明:H桥驱动电路能够实现串励直流电机四象限运行,且能够收集电机制动运行时的能量,提高系统效率。

基于UC3846的大功率DC/DC变换器的研究

介绍并比较了电压控制型和电流控制型 DC/DC 变换器的基本原理,设计出了基于电流控制型 PWM 控制芯片 UC3846的大功率 DC/DC 变换器的实用电路,提出了两种 UC3846输出脉冲封锁方式,设计出一种新颖的 IGBT 驱动电路,实验结果证明,该电路具有较好的控制特性和稳定性。

一种用于OLED驱动电路的DC-DC变换器的设计

介绍了PWM调制方式的电感式升压变换器的工作原理,并由此设计了一种可用于OLED驱动电路芯片的DC-DC电路。在输入电压为3.3 V时,输出电压为9 V。该电路可实现OLED驱动电路和DC-DC变换器电路的集成,采用TSMC0.35μm工艺进行仿真,结果表明:输入电压为3.3 V时,输出电压稳定在9 V,满足PM-OLED驱动控制芯片的要求。

超高频DC-DC谐振变换器

电力电子的应用要求功率变换器具有更小的体积、更高的功率密度以及更好的动态性能,这一要求使得高频化成为电力电子发展的必然趋势。结合国内外研究现状,对超高频VHF(very high frequency)(30~300MHz)DC-DC谐振变换器的主电路拓扑、谐振驱动电路、控制方法分别进行了介绍。