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。

基于改进型幅相控制的单位功率因数电梯能量回馈器研究

本文针对普通电梯变频器不能回馈再生能量的缺点,研制了一台基于幅相控制的15kW外挂式电梯能量回馈器样机,实现了单位功率因数能量回馈和直流母线电压可控。在此基础上,根据电梯起停频繁的特点,利用直流母线电压变化率推导出起动时刻理想初始参数和在输入功率变化时的前馈调节量,提高了系统的快速性。通过在上海三菱电梯有限公司现场实测表明,该回馈器工作稳定可靠,具有良好的动、静态性能。

具有功率因数校正的全桥移相软开关电源设计

传统高频电源效率较低且对电网造成了污染,运用功率因数校正技术和软开关技术可实现高效率和低污染.对功率因数电路和全桥电路进行了理论设计和参数估算,设计出了一款2 k W的电源样机,并给出了样机的功率因数和移相全桥ZVS的实验波形.结果显示设计可行,样机性能指标基本满足设计要求.

QFS－300－2型发电机进相和高功率因数运行研究

以ＱＦＳ－３００－２型汽轮发电机为例，采用数值计算方法──有限元法，从定量计算角度得出发电机进相和高功率因数运行Ｐ－Ｑ容量图。研究成果具有实用价值。

一种三相PWM变流器的功率因数调节方式

提出了一种基于幅相控制、实现功率因数可调的三相PWM变流器控制方法。通过建立系统低频数学模型,分别在整流和逆变状态下,探讨系统实现功率因数、从电网吸收或回馈容性、感性无功功率的动态调节过程。分析了控制角、受控的功率因数角、最大负载能力、最大回馈电网电能与调制深度、负载、电感量之间的关系。实验表明,该PWM变流器具有控制简便、相电流谐波较小等优点。

单相功率因数控制器的设计

本文介绍采用单片机、电压电流互感器组成的单相功率因数控制器的设计,该控制器通过检测单相的电压电流并利用单片机内部定时器进行信号采集处理从而实现单相功率因数检测,不仅可以测量功率因数的数值,还具有报警、显示、控制等功能。

具有功率因数改善的晶闸管多相变流器的研究

提出了一种具有功率因数改善功能的晶闸管多相变流器,介绍了其结构原理,对其中的零桥电路功能及运行过程进行了讨论分析,建立了相关数学模型并导出了功率与触发角的关系式。实验结果证明,该多相变流器的输入电能可随直流电压的降低而减少,而功率因数高于常规的多相变流器。

高功率因数可逆变流器中交流电感的参数设计

高功率因数变流器可对输入电流进行实时控制,使系统具有高功率因数,低谐波含量,改变装置中的有功和无功电流,因此可显著提高输电系统传输功率的能力。本文主要阐述该变流器的交流电感在系统中的核心作用,从系统稳定性、电感与功率因数的关系,以及负载动态变化时电感的选择对系统的影响3个方面进行了分析,并提出了电感的设计思想,给出了分析结论。根据所设计的电感参数搭建了实验样机,利用DSP TMS320F2812对样机进行控制,实验结果验证了电感设计的正确性。

M级交错N重开关并联移相驱动的单相功率因数校正器

对于单相交流电源供电的大功率家用变频空调、通讯电源等用电设备,需要采用大功率单相功率因数校正器,如多级交错APFC或在单级APFC中采取多个功率器件并联。本文提出和理论分析了一种M级交错、N重开关并联且所有功率器件移相驱动的APFC(MxNAPFC),分析了其电路结构和工作原理,包括电压变比、纹波电流、驱动方法和控制方式。该MxN APFC变换器能够在传输大功率的同时,可以降低功率器件的开关频率,简化功率器件的选型,同时保持升压电感的工作频率不变,或保持功率器件的开关频率不变,成倍提高升压电感的工作频率,简化电感设计。本文以2x2 APFC为例,进行了MATLAB/SIMULINK仿真分析,并进行了实验研究,获得了非常满意的效果,验证了所提整体方案的正确性。

适用于高压直流输电的组合型基频开关主动换相换流器功率因数控制策略研究

采用可自关断功率的功率半导体器件主动换相换流器(ACC)相对于传统的电网换相换流器(LCC)能够抑制换相失败的风险,相对于电压源型的模块化多电平换流器(MMC)拓扑简单,无需大量的储能元件,体积小、重量轻,因此,ACC在高压直流输电场合有广泛的应用前景。本文针对由两台ACC直流侧串联、交流侧并联组成的组合型ACC,提出一种开关频率为50 Hz的基频开关高功率因数运行方法。与LCC不同,基频开关ACC的触发时刻不受外部电路条件约束,具备触发角超前和触发角滞后两种工作模式,使得组合型基频开关ACC具备调节有功功率和无功功率的能力,能够工作在高功率因数运行状态。此外,本文分析了基于电网电压定向时ACC的功率传输特性,在此基础上,为了进一步提高网侧功率因数,引入功率因数补偿角对基频开关ACC的触发角进行调整,使组合型基频开关ACC的网侧运行在单位功率因数附近。仿真和实验结果均验证了本文理论分析及所提出的功率因数控制方法的正确性和有效性。

降低直流线路损耗的并联电容换相换流器单位功率因数控制策略

电网换相换流器的交流滤波器组和无功补偿装置占地面积大,在交流电网故障时容易发生换相失败;改进型并联电容换相换流器(ESCCC)能减小换流器占地面积,提高抵御换相失败的能力,但通过阀侧电容投切实现单位功率因数控制会影响谐波特性。针对此问题,并考虑直流线路损耗优化,文中提出了一种基于ESCCC并结合交流母线侧电容投切的新型单位功率因数控制策略。首先,建立了拓扑结构和数学模型,分析了单位功率因数控制的原理;然后,提出新型控制策略,采用新的谐波评价指标设计了滤波电感、电容等参数;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证控制策略的有效性和参数设计的合理性。仿真结果表明,ESCCC能在全工况下实现单位功率因数控制,并且降低了直流线路损耗和换相失败概率。

能馈型功率因数可调单相交流电子负载设计

交流电子负载作为电源测试不可或缺的设备之一,主要用于模拟真实环境中的各种负载。文中根据能馈型功率因数可调单相交流电子负载性能需求,提出基于UCC28019的能馈型功率因数可调单相交流电子负载总体设计方案。以STM32F103C8T6为控制核心,设计了PFC校正电路、PFC调整电路、辅助供电电路、SPWM驱动电路、逆变电路、保护电路。基于移相控制策略构建了电压闭环控制链路,实现了系统功率因数可调和恒压稳定输出。通过搭建样机实验装置,验证了系统方案的可行性。

一种新型零电流零电压开关功率因数校正全桥变换器

介绍一种单级式零电流和零电压开关功率因数校正全桥变换器,利用变压器的漏感和输出电容的储能,在很宽的负载范围内实现了超前管的零电流开关;而通过移相控制方式,利用开关管的结电容则实现了滞后管的零电压开关。由于软开关的实现不需要任何其它的辅助元件,所以与通常的零电流开关PWM Boost仝桥变换器相比,该变换器结构简单,容易实现。通过对电路的运行机理和工作模态的分析,可以看出该变换器能同时实现功率因数校正、AC/DC转换、输出电压调节和电气隔离,实验结果证明了该变换器的优越性。

以单片机为核心的新一代智能功率因数自动补偿器

介绍了一种以单片机和全波相敏整流放大电路组成的功率因数自动补偿器装置。该系统适用于工矿企业的动力系统及变电所电力负荷的自动监控等场合 ,为新一代的智能功率因数自动补偿器装置。详细论述了该装置的工作原理 。

浅析无功补偿控制器中的功率因数和无功检测

功率因数和无功测量在无功补偿中必不可少。本文针对无功补偿控制器中的相位-时间法、S.Fryze广义无功法、交流采样移相法、DFT基波法和基于瞬时无功理论的p、q法等几种主流测量算法进行较详细分析,从补偿角度讨论了这几种测量方法的特点、自动认相的条件和它们所适用的工况。分析表明,采用基波法和p、q法的控制器适合包括电流谐波较大在内的各种工况。若电网电压畸变较小、交流采样移相法也具有同样效果。

两只按钮开关控制四组移相电充器作功率因数补偿增减投切

我厂在改造配电室中心控制操作台时,为便于值班人员操作,将原四组移相电容器每组分别投切控制的八只控制按钮开关改为仅用两只按钮开关控制。经三年多实际使用证明,效果理想。其控制线路如图所示(主回路及放电回路未画出)。

3kW高功率因数高频开关电源的设计

结合开关电源发展的现状,分析和研究了高频和大功率情况下的开关电源实现方案,并对20kHz/3kW开关电源的主电路和控制电路进行了理论设计和参数估算。PSPICE软件仿真分析,表明该系统设计可行,性能指标基本满足设计要求。

高功率因数变流器在电力推进船舶谐波抑制中的应用

变流设备的广泛使用导致电力推进船舶电网大量谐波的产生和功率因数的降低。介绍两种治理谐波的主要措施——功率因数校正和多相整流技术,探讨了一种能提高功率因数的电力变流电路——高功率因数变流器,并对由移相电抗器构造的12脉波整流技术进行原理简述,给出了高功率因数三相无源变流器的电路拓扑结构与仿真模型。仿真结果表明,使用高功率因数变流器既能有效地抑制谐波又能提高功率因数。

交流电路的功率因数并不总是等于COSφ

交流电路的功率,因数并非在任何情况下都等于 cos(?),本文以整流电路为例,导出计算功率因数的正确表达式,并阐述其物理意义。