三相不可控整流桥的故障检测

整流电路是电力电子技术中不可或缺的一部分,整流电路是将交流电转变为直流电的电路,其中最经典的电路是三相不可控整流桥电路。三相不可控整流桥广泛应用于工业现场,其功率元件二极管、快熔容易出现损坏开路问题。随着电力电子技术的高速发展,电压等级的进一步提高,对整流装置的可靠性提出了更高的要求。通过使用MATLAB中的Simulink进行整流桥的建模仿真,对可能出现的问题进行了仿真分析,对出现的故障进行整理编码,并在此基础上提出了基于硬件电路的故障判断和故障元件位置确定办法。该方法相较于基于软件算法的故障判断方法简单有效、成本低廉、响应速度快,非常适合于实验教学和工业现场对三相不可控整流桥故障的查找。

电动汽车永磁同步电机不可控发电分析与系统优化

采用弱磁控制方法使电动汽车永磁同步电机高速运行时,若过压、过流等故障发生,控制器迅速发出关断晶体管的控制信号,此时,由于电机高转速产生的等效电动势高于电池电压,电流通过逆变器中的6个续流二极管所构成的不可控整流桥流入电池,导致电机驱动系统处于不可控发电运行状态。首先,建立了系统的数学模型;然后,通过理论分析将不可控发电过程分为晶体管关断、二极管续流以及导通、稳态不可控发电3个阶段,并得到了晶体管与二极管在不可控发电瞬间的开通关断规律;分析中发现,稳态不可控发电过程具有电流大、时间较长的缺点,故提出了基于模糊控制的系统优化保护策略,从而减小该过程造成的危害;最后,通过仿真和实验深入研究了不可控发电过程,验证了优化策略的有效性。

基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器

针对大量使用的三相不可控整流桥,提出了一种新型的基于单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器,该滤波器串联在整流桥和谐波源负载之间,只需要工作在电压电流2个象限,仅处理部分功率,不需要进行复杂的谐波检测计算,通过简单的控制即可实现对谐波电压和无功的同时补偿。文中详细分析了该滤波器的工作原理,通过理论推导,建立了单周控制实现方程。理论分析和仿真结果表明,该单周控制的三相直流侧串联型有源电力滤波器谐波电流跟踪效果好、动态性能优良,能有效补偿整流桥非线性谐波源。

三相直流侧APF补偿性能的频域研究

三相不可控整流桥装置产生的电流谐波具有谐波含量大,谐波频谱分布宽的特点。直流侧有源电力滤波器是针对不可控整流桥装置提出的谐波治理方案。从频域角度分析直流侧有源电力滤波器电流环带宽与谐波补偿性能的关系,得到不同带宽所对应的补偿后电流THD理论数据,从而对三相直流侧有源电力滤波器的补偿性能进行定量的研究。通过该频域分析方法,将三相直流侧有源电力滤波器与传统交流侧有源电力滤波器进行对比分析。分析表明,在三相不可控整流桥带大电感负载情况下,当电流环带宽取1 kHz时,直流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为0.41%,交流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为9.63%。采用平均电流控制策略,完成三相直流侧有源电力滤波器的设计。实验测试结果验证当电流环带宽取1 kHz时,三相直流侧有源电力滤波器实现整流桥负载谐波电流的有效补偿。

盘式永磁同步发电机的设计及输出特性分析

盘式永磁同步发电机以其特殊的结构,优越的性能特点被广泛地应用于小型垂直轴风力发电系统中。介绍了盘式永磁同步发电机的结构及工作原理,初步设计了一台300 W的无铁心盘式永磁同步发电机,利用Maxwell软件建立电机与负载电路联合仿真模型,并对其进行静态与瞬态仿真,研究空载与负载状态下的电机性能,探讨电机经三相不可控整流桥接直流负载时的性能变化,为下一步优化设计方案提供了理论基础。

基于场路耦合方法研究42V汽车用永磁发电机系统

文章采用场路耦合方法进行分析,利用商用Ansoft软件中的Maxwell 2D模块和Simplorer模块,采用场路耦合方法建立并研究了一台42V汽车用永磁发电机系统。对于不可控整流桥和全控整流桥,分别得出额定转速下不同负载对于蓄电池电压的影响,并得出不同转速下发电机铁耗和蓄电池电压。

基于3次谐波无源注入法的谐波抑制技术

介绍了3次谐波注入抑制不可控整流电路进线电流谐波畸变的无源实现方法。采用Y接法电容器代替接地变压器作为3次谐波注入电路,并采用串联谐振电路提高3次注入电流的发生效率。分析了注入电路抑制进线电流谐波畸变的基本原理和谐波源的获得,研究了注入电路的基本特性,包括最佳注入条件、参数偏离谐振点的影响,以及固定注入电路参数条件下负载的动态变化范围等。实验结果表明,该方法具有比无源滤波更好的谐波抑制效果、比有源滤波更简单可靠的优点,应用前景较好。

基于IPM的静止无功发生器硬件电路设计

随着人们对电能质量要求的日益提高,为了保证电力系统可靠运行,无功补偿问题就必须作为重点来研究。本文设计了基于智能功率功率模块(IPM)的静止无功发生器及其控制器的硬件电路。