Research on Rugged Resonant DC Link Soft-Switching Static Inverter

A novel resonant dc link soft switching static inverter topology is presented. The soft switching operation principle and pulse width modulation control feature of dc link is analyzed in detail. The discrete pulse control strategy of inverter bridge is discussed. The operation characteristics of inverter are analyzed and verified by experiment.

Multi-objective Thermal Optimization of Dual-input Aeronautic Static Inverter Based on MOEA/D

To solve the multi-variable and multi-objective optimization problem in the thermal design process of the dual-input aeronautic static inverter,an optimization method based on the combination of the multi-objective evolutionary algorithm based on decomposition(MOEA/D)and the fuzzy set theory is proposed.The heat transfer path of the power device is analyzed and an equivalent heat circuit is conducted.We take junction temperature of the power device,mass,and cost of the heat sink as optimization goals,and take the heat sink structure parameters as design variables to conduct thermal optimization based on MOEA/D.This paper carries out a comparative study,and the results show that the proposed improved algorithm can meet the different requirements for multi-objective weights,and have good rapidity and robustness.

并网逆变器LVRT同步稳定性分析及其优化策略

针对现有低电压穿越(LVRT)研究难以准确全面评估变流器同步运行能力的问题,首先结合LVRT特性和电网侧特性定量研究不同因素对准静态平衡点的影响,揭示系统准静态平衡点的存在条件。其次,分析LVRT特性对并网逆变器暂态稳定性和小信号稳定性的影响,明晰电网故障期间系统不仅存在暂态失步的风险,而且难以在准静态平衡点稳定运行。基于以上理论分析,提出一种提高并网逆变器LVRT同步运行能力的优化策略。该策略在LVRT期间根据电网运行状态自适应调整锁相环参数,不仅可降低系统暂态失步的风险,还可增强其小信号稳定裕度。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和优化策略的有效性。

太阳能光伏发电并网逆变器控制技术的应用

该文阐述光伏发电并网逆变器的控制方法,而后提出基于正弦波脉宽调制逆变技术的并网逆变器控制策略。该文旨在合理化解太阳能利用效率低下的问题,探寻出最佳的逆变器控制方法,实现零静态误差运行,并提升逆变器运行稳定性,从而将太阳能资源有效转化成为电能。

抽水蓄能静止变频器换相超前角动态控制策略研究与试验验证

静止变频器是我国抽水蓄能电站的核心设备。而在静止变频起动过程中,自然换相阶段逆变器换相一般采用换相超前角恒定的控制策略,易造成换相失败的问题。针对该问题,提出了一种逆变器换相超前角动态控制策略。该策略主要通过机端电压和回路电流进行动态控制换相超前角,以避免采用恒换相超前角策略易出现的问题;同时还引入换相裕度,以提高换相成功率,提升系统稳定性。最终通过试验,以功率因数和起动效率等指标验证了该策略的可行性,证明了该策略相比传统控制方法具有起动效率佳、功率因数高等优点。

航空座椅垫集中参数模型研究

为解决航空座椅垫由于变形较大,易导致航空座椅有限元模型冲击模拟中出现负体积和计算时间过长的问题,本文提出一种由并联的非线性弹簧和线性阻尼构成的航空座椅垫集中参数模型。首先,开展了航空座椅垫材料的静动态压缩试验,分别建立了航空座椅垫有限元模型和集中参数模型;其次,根据有限元仿真结果拟合了集中参数模型的弹簧阻尼参数,并对比两种模型在14、16、19 g三角脉冲下的动力学响应。结果表明,两种模型的一致性较好,本文建立的航空座椅垫集中参数模型可为含座椅垫的复杂有限元模型简化提供支持。

Z源逆变器高阶微分反馈控制研究

以航空静止变流器控制为研究对象,针对传统两级逆变结构效率低、系统复杂以及死区效应带来的死区波形畸变问题,引入Z源逆变器设计航空静止变流器;针对Z源逆变器系统高阶且非最小相位造成的控制器设计复杂的问题,引入了一种基于高阶微分器的反馈控制策略,该控制策略利用高阶微分器对系统各阶状态变量进行估计,具有不依赖于精确系统模型的特点;仿真实验表明,将此反馈控制器用于Z源逆变器输出电压控制时能够有效跟踪给定输出电压,系统受到外部扰动时依然能保持良好的静态和动态性能,满足静变流器控制需求。

抽水蓄能静止变频器无位置传感器低速阶段控制方法研究

针对抽水蓄能静止变频器低速起动阶段机端电压小且畸变严重的情况,提出了一种基于机组起动恒定加速度的无位置传感器起动的开环控制方法。通过理论推导,计算出静止变频低速起动阶段逆变器各强迫换相点时刻,使转子转速平滑的上升。最终,通过试验验证其在抽水蓄能机组中的可行性,并为实际操作提供了一定的理论指导。

永磁牵引系统逆变器优化设计及强度分析

轨道交通的永磁牵引系统轻量化能降低动能和制动时的能量损耗,又可以提高制动性能,是轨道交通行业重点研究领域。本文以北京某地铁线为例,利用ANSYS有限元仿真软件对牵引系统的结构进行了优化设计,永磁牵引系统中VVVF逆变器、SIV逆变器、整流装置分别减重5.84%、4.05%、2.21%,满足相关的标准安全系数要求,同时,优化后的结构目前已经完成了车辆调试、整车牵引系统型式试验以及1000 km空载试运行等,试验结果均为合格。

基于逆系统方法有功—无功解耦PWM控制的链式STATCOM动态控制策略研究

大容量链式静止同步补偿器(链式 STATCOM)具有独特的优点,但也存在无功动态响应时间常数大的劣势。该文结合国家电网公司攻关项目——上海西郊变±50Mvar 链式STATCOM 的研制,重点研究了正常工况下链式 STATCOM的快速闭环无功控制方法。建立了链式 STATCOM 的有功-无功暂态模型,通过引入多变量非线性控制逆系统方法,设计了基于逆系统方法和有功-无功解耦的非线性动态无功控制策略。在一台链式 STATCOM 物理样机上实现该动态控制策略,实验结果表明所提的无功闭环控制方法具有优良的动态性能,使链式STATCOM的闭环无功响应时间减小至10ms以内。

航空液压作动器高精度性能仿真模型研究

提出了一种高精度性能仿真模型搭建方法,分析油液弹性模量变化、管路内能量损失、伺服阀零位偏移等因素对性能的影响机制,以等效阻尼、等效弹簧的形式修正基本功能模型,从而搭建航空液压作动器的高精度性能仿真模型。并基于斜坡响应试验验证了仿真模型的精度,达到92%以上,证明了高精度建模方法的可靠性。

一种新型静止变频器换相失败检测技术

燃气轮机启动系统多采用静止变频器(SFC),启动成功率是考核SFC的重要指标。本文基于燃气轮机对SFC启动成功率的影响因素进行了分析,发现因各种原因造成的SFC逆变桥换相失败是影响SFC启动成功率的关键因素。基于此,本文以SFC发生换相失败的波形分析为基础,对SFC逆变桥换相进行了深入的研究,将SFC逆变桥换相失败归为“脉冲丢失”和“关断复通”两类,并提出了基于脉冲丢失换相失败的检测逻辑和基于关断复通换相失败的检测逻辑,最终将换相失败检测技术应用到实际项目中,理论上将SFC在非永久性硬件故障状态下的启动成功率提高至100%。

双尾撑倒V尾无人机气动特性及静稳定性计算分析

在双尾撑无人机上配置倒V形尾翼,其夹角会影响全机的气动特性和静稳定性。提出一种双尾撑倒V形尾翼布局,采用数值方法与U形尾翼布局进行对比分析;对倒V形及U形尾翼布局的计算模型进行校核和验证,分析两种布局在不同迎角和侧滑角下的纵向、横向和航向气动特性及静稳定性。结果表明:倒V形尾翼可减小浸润面积,使全机升阻比提高2.2%,增大了尾翼失速迎角,但横向静稳定度明显下降;当尾翼夹角小于90°时,倒V形尾翼能够增强全机横向稳定性,夹角增大也会使航向静稳定度略有降低,而纵向静稳定度有一定增强。

航空电子设备维修中静电危害及防护措施探讨

现阶段,社会经济发展比较快,城市交通建设项目不断增长,在科技不断发展的新时期,航空事业也得到了大发展,航空设备中包含的电子设备和集成电路越来越多。这使得在开展航空电子设备维修工作中,静电影响无法完全避免。静电放电可能导致电子设备故障和误动作,这些会造成电子元件老化,不利于航空安全。静电还具有一定隐蔽性,导致其防护存在一定难度。对此,在航空电子设备维修工作中,需要切实把握静电产生的机理和危害,这样才能够针对性地研究静电防护措施,消除静电带来的不利影响。对此,该文介绍了航空电子设备维修中的静电危害,分析航空电子设备维修中静电防护对策。

基于89C51和SA838的PWM中频逆变电源的研制

介绍了SA838的原理、优点及应用SA838设计静止逆变器的方法,讨论了静止逆变器的控制单元电路和软件控制的设计原理与设计过程,验证了从静止逆变器中得到预计的PWM波形。

采用CPLD器件的ASVG脉冲触发控制

介绍了基于多重化变压器连接逆变器的新型静止无功发生器ASVG(AdvancedStaticVarGenerator)试验装置的结构,四重化逆变器是该装置的核心部件。用复杂可编程逻辑器件CPLD(ComplexProgramLogicDevice)实现的脉冲发生器对多重化逆变桥进行脉冲触发控制是一种先进的控制手段,这是一种全数字的控制方式,脉冲发生环节为全硬件实现,精度高、响应速度快,给逆变器设计中的桥臂直通、变压器偏磁等典型问题的解决提供了有效的途径,可以灵活地调整触发角度、改善输出波形及抑制指定次数谐波。

无环流四象限双输入双Buck航空静止变流器

航空静止变流器(ASI)是机载电源系统的关键部分,为进一步提升ASI的工作效率和可靠性,在双输入双Buck逆变技术基础上提出一种高效高可靠性无环流ASI拓扑。该拓扑不仅能够四象限运行和部分功率单级传输,而且实现了所有工作模态下桥臂无环流运行。分析了拓扑的四象限运行工作模态、拓扑的等效数学模型等,研究了基于单极性层叠式双载波调制的无环流ASI主功率管的驱动方式。优化了调节器参数,拓展了变流器闭环控制系统的稳定裕度。开展了该拓扑与全桥逆变等拓扑的开关损耗、工作效率等方面的实验研究。结果表明:该拓扑及其控制方法正确可行,部分功率实现了单级传输,工作效率高,并且具有无桥臂直通风险、无需体二极管续流等优点,为高效高可靠性航空静止变流技术奠定了基础。

基于轻量级网络的飞机蜂窝结构积水缺陷检测

复合材料蜂窝结构在飞机服役过程中产生的积水缺陷在日常维护和检修过程中依赖人工、检测效率低、自动化程度低,若未能及时发现将严重威胁飞行安全;针对该问题,结合实际检修场景中使用的移动或嵌入式设备算力有限的情况,设计了一种融合通道注意力和倒残差算法的模块SE-IR,进一步搭建了基于SE-IR模块的轻量级网络SE-IR LCNN,尽可能地在保证网络检测准确率的同时减小网络的参数量;为了验证所提轻量级网络的有效性、使用数字X射线摄影设备获取蜂窝结构及其积水缺陷数字化图像并制成数据集;在该数据集上的实验结果表明,所提轻量级网络的分类准确率为99.20%,可有效筛选出飞机蜂窝结构的积水缺陷;相较于经典网络ResNet-50和VGG-16,所提网络的准确率分别提升了9.6%和3.66%、参数量仅为ResNet-50参数量的1/10、VGG-16参数量的1/50。

三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器

提出一种三相电压源型逆变器级联的静止同步补偿器。该补偿器主电路由具有独立直流侧电容的三相电压源型逆变器通过单相耦合变压器级联而成,耦合变压器的容量为补偿器容量的1/3,具有逆变器中开关器件的开关应力小、直流侧电容电压波动小、补偿电流的波形品质好等优点。采用移相脉宽调制技术可以在不改变输出电压品质的情况下降低逆变器的开关频率,将输出电压的谐波主频带推至3倍开关频率附近,采用d-q解耦控制可提高补偿器的响应速度。考虑到补偿器中各逆变器可能存在参数不一致的问题,对各逆变器的直流侧进行电压平衡控制,仿真实验证明了该补偿器及其控制方法的正确性和有效性。