基于端电压尖峰的无刷直流电机无位置传感器换相控制策略

针对现有的换相误差补偿方法需要额外滤波电路和检测电路导致无传感器换相方法变得更加复杂的问题,提出一种端电压尖峰脉冲换相误差补偿方法,实现了对无刷直流电机无传感器换相误差的准确补偿。研究了抗干扰性强的端电压尖峰脉冲信号的变化特性,得出了端电压尖峰脉冲持续时间是随着换相误差单调变化的结论,并利用端电压尖峰脉冲设计了换相误差闭环控制方法。该方法无需额外的滤波电路和检测电路,简化了换相误差补偿方法的电路设计,并且具备良好的鲁棒性和准确性。搭建了仿真和实际实验平台,对比了补偿前后的换相误差,实验结果表明,所提出方法能够实现准确的换相误差补偿。仿真实验和实际实验中,换相误差分别被控制在了1.1个电角度范围内和4个电角度范围内。在速度调控实验中,补偿后的无传感器方法表现出了和霍尔传感器相似的动态特性。相比于现有方法,提出方法更适合无刷直流电机无传感器方法在高性能电机控制场景的应用。

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。

考虑换相过电压的三相桥式全控整流电路建模及验证

三相桥式全控整流电路广泛应用于诸多工业领域,是现代同步发电机励磁系统的标准配置。对于大容量的可控硅元件,换相过程中产生的过电压会导致相关设备被击穿损坏。通常采用并联阻容电路以限制换相过电压。为选取最佳的阻容参数,建立了考虑换相过电压的三相桥式全控整流电路模型,并通过某电厂阻容吸收参数和换相过电压录波数据验证了该模型及Matlab仿真的正确性,为后期的研究提供了数学基础。

基于整流器无功功率控制的暂态电压抑制策略

针对高压直流输电系统换相失败引起送端换流母线电压波动的问题,首先推导送端换流母线电压与整流侧直流电压、直流电流之间的数学关系,分析得出换相失败及恢复期间直流电压与直流电流变化不协调是引起送端换流母线电压波动的主要原因。为抑制换流母线电压波动,基于整流器无功消耗与电压间定量分析,以换流母线耐压水平为约束,确定整流器无功消耗的期望值,并结合整流器无功特性分析,确定换相失败及恢复期间直流电流指令值补偿量,提出基于整流器无功功率控制的电压波动抑制策略。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了电压波动机理的正确性以及抑制策略的有效性。

整流侧换流母线电压恢复对逆变器换相的影响

针对研究发现的交直流系统中整流侧换流母线电压恢复导致逆变器关断角减小的问题。以CIGRE HVDC标准测试系统为例,分析了整流侧换流母线电压跌落时直流控制方式,将其以分段函数表示,联立直流准稳态模型推导建立了整流侧换流母线电压跌落程度不同时的关断角表达式。基于表达式分析得出整流侧换流母线电压跌落越大,电压恢复瞬间关断角越小,严重时会发生换相失败。为此,提出了一种改善整流侧换流母线电压恢复瞬间导致关断角过小的方法。基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件利用CIGRE HVDC标准测试模型仿真验证了换流母线电压变化对关断角的影响,并从趋势上检验了理论分析的正确性和改进方法的有效性。

交交变频整流过电压保护方法 系统换相过程存在换相过电压问题，而保护好晶闸成为系统稳定运行的关键

交交变频传动是一种往大功率（1000kW以上）低速（600r／min）范围内广泛采用的交流渊速方案，正在轧机、卷扬、船舶推进、水泥和风洞等传动中逐步取代传统的大功率直流凋速。

三相同步发电机接整流负载时交流电压谐波研究

本文对三相同步发电机 整流负载系统的等效电路进行了重新分析 ,给出了电流换相角以及漏电抗压降的解析表达式 ;计算了交流相电压谐波含量 ;对同步发电机 整流负载系统进行了计算机仿真分析 ,仿真结果表明了理论分析的正确性。

三电平移相全桥变换器整流二极管RC吸收参数多目标优化设计

传统的整流二极管RC吸收参数设计基于谐振等效电路,不能精确刻画二极管反向恢复过程,RC参数难以优化。为此,基于大功率PIN二极管集总电荷模型,采用多目标优化设计RC吸收电路参数。首先,根据三电平移相全桥变换器拓扑结构及调制方式,分析了RC参数对整流二极管反向电压尖峰的影响规律。其次,基于大功率PIN二极管的集总电荷模型对理论分析进行了仿真验证。然后,采用多目标优化设计RC吸收电路。最后,实验结果验证了最优RC参数抑制整流二极管反向电压尖峰的有效性。

基于Matlab的三相整流桥换相过程仿真

发电机励磁系统一般采用三相整流桥来产生励磁电流,整流桥中的核心部件晶闸管在换相过程中会在阳极电压上产生换相缺口和换相过压。分析三相整流桥的换相过程,建立相应的数学方程,了解晶闸管在换相过程中产生换相缺口和过电压的原因,通过对Matlab/Simulink模块库中的晶闸管模块进行修正,能很好的仿真模拟晶闸管换相过程中的换相压降及换相过电压,封装后的晶闸管使用与参数调整均方便。为整流桥阻容保护装置选型、参数确定提供了依据。

电网电压不平衡下串联型12脉波整流装置的频域谐波建模

针对高压直流输电和大功率工业整流采用的串联型12脉波整流装置,在分析其整流等效电路工作原理的基础上,计及电压不平衡时相控整流电路的触发角偏移和换相重叠角,推导了正序和负序电压作用下12脉波整流的谐波耦合导纳矩阵,将两者整合建立电压不平衡下12脉波整流的频域谐波耦合导纳模型。该模型能解析计算整流装置产生的电流谐波,无需迭代。搭建整流装置实验测试平台,探讨12脉波整流的谐波耦合导纳矩阵元素分布特点,分析电压畸变率、不平衡度和触发角变化对模型准确度的影响,通过计算与实验对比,验证所提频域谐波模型的有效性。

励磁系统换向过电压阻容保护装置的仿真研究

阻容式过电压保护装置广泛用于可控硅励磁系统周期性换相过电压的抑制,各种阻容保护方案的优劣及阻容参数的选取一直是现场应用的一大难点。为寻找阻容抑制的最佳方案并指导现场工程师合理选择参数,介绍了一种基于Saber建模仿真分析的方法,通过建立励磁系统及整流式、三角形、星型3种阻容保护方案的仿真模型,仿真分析了各种阻容抑制装置的抑制结果以及不同阻容参数配合下的抑制结果。结果表明:现场实测结果与仿真结果一致性好,具有良好的工程实用价值。

相控整流器相序相位自动识别算法

三相全控桥式整流器是应用最广泛的电力电子电路。为了实现正确的移相控制,传统方法是安装同步变压器以获取同步信号,还需借助带载实验和波形分析以确定同步信号与主电路的相位关系。针对这一问题,设计了同步信号产生电路形成2路相位差30°的同步信号,并设计了相序相位推算算法,可以推算出有效同步信号、主回路相序以及该同步信号过零点位于主回路中哪路线电压的自然换相点。给出了对传统相控整流器进行改造的关键算法。本方法相对传统数字相控整流器不增加成本,并且由于去掉了同步变压器而降低设备造价,尤其是适用于任意负载阻抗,并在若干产品中得到应用。

高原水电站励磁系统整流回路过电压解决方法

介绍了大型发电机励磁系统可控硅整流回路产生换相尖峰过电压的原因,以及吸收过电压的方法。对如何适应高海拔地区运行,降低过电压倍数,保证设备绝缘不受损坏,推导了理论计算公式和设备选型计算,在投产的设备上做了实践检验,证明设计方法合理。

白山发电厂300MW机组励磁系统尖峰过电压问题及改进

分析了白山发电厂发电机励磁功率整流装置尖峰过电压过高的问题,采用氧化锌压敏电阻和阻容保护相结合的保护方式,通过压敏电阻降低过电压的幅值,同时由阻容保护降低过电压的陡度,解决了尖峰过电压过高的问题。

数控电源整流二极管换流振荡分析与抑制

分析了采用全波整流方式的移相全桥零电压(ZVS)开关DCDC电源变换器在副边换流过程前后,其整流二极管上流过的反向恢复电流引起电路寄生电感电容间谐振的过程与机理,建立其等效简化电路与振荡幅值数学模型;再运用上述模型分析了电路寄生电感电容参数对振荡的影响;最后讨论了两种振荡抑制措施,着重分析了副边RCD吸收电路的抑制方案;给出了RCD吸收电路参数计算方法并在Saber与搭建的500 W的移相全桥样机上进行了对比实验,证明了合理设计的RCD吸收电路能够有效抑制振荡。

一种抑制高压直流输电换相失败的优化控制策略

为减小直流输电系统发生换相失败及持续换相失败的概率,分析了换流站逆变侧交流母线电压幅值跌落、过零点偏移和直流电流激增对换相失败的影响,提出了一种逆变侧考虑换相电压过零点偏移的关断角整定值动态调整、并在整流侧配有滞后触发控制的优化控制策略。分析了优化控制策略对直流系统运行参数的影响,基于CIGRE标准测试模型,在PSCAD/EMTDC中实现了所提出的控制方法。仿真结果表明,所提的优化控制策略可在一定程度上降低不对称故障和对称故障下传统直流输电系统换相失败的概率,改善系统的故障恢复特性。

可控硅整流器的di/dt分析

本文以可控硅整流元件换相为基础,提出一个新概念:换相电流上升率dik/dr。以实例计算影响dik/dt的各种因素。对影响可控硅元件di/dt的原因进行了分析,提出可控硅元件di/dt=(1.5—3)dik/dt的经验数据。

大功率可控硅整流装置的负荷分配及计算方法

通过对整流机组容量、输出外特性、理想直流空载电压和整流变压器二次接线型式等不同参数并联电路的分析讨论,较详细地介绍了大功率可控整流装置的负荷分配的重要性及其计算方法,对从事可控硅整流装置的设计、运行、管理人员有一定的参考价值。

可控硅励磁装置移相环节故障检修

笔者在检修工作中发现，KGLF／1—300／50型可控硅励磁装置故障大多出自移相环节，其作用是：当同步电动机起动加速至亚同步转速时，将来自投励环节发出的励磁脉冲信号和装置电源侧引入的反极性信号进行综合，再输出直流控制电压ED加到触发脉冲环节，使励磁装置输出励磁电压，并保证当电源电压降低时整流装置输出的励磁电压保持不变，以实现对同步电动机的恒定励磁。

利用晶闸管构成的交-直-交电压型变频电路的分析

从总体方面概括地分析了交直交电压型变频电路的结构和各部分的作用。重点分析了逆变器部分的2种工作状态:稳定工作状态和换相过程。在分析稳定工作状态时,给出在6种不同的工作状态下负载相电压和负载线电压的大小,并在分析换相过程时,详尽地说明了6个换相过程中的2种。对电气系的本/专科学生的学习有一定帮助。