基于电路分解模型的三有源桥电流有效值优化控制策略

三有源桥DC-DC变换器(TAB)作为可再生能源、电动汽车和储能等灵活接入直流电网的有效解决方案,在直流电网中应用前景十分广阔。该文针对TAB在单移相控制(SPS)下电感电流有效值较大,而移相加脉宽控制(PS-PWM)下数学模型复杂难以求解的问题,提出一种基于电路分解模型的TAB电感电流有效值优化控制策略。首先分析TAB在PS-PWM下的工作原理,建立PS-PWM下的电路分解模型,得出不同工作模式下各端口功率和电感电流有效值的统一表达式,然后,构建TAB各端口的电感电流有效值二次方和的优化数学模型,并采用遗传算法求解最优移相角。仿真和实验结果表明,所提分析方法和控制策略能够降低模型的复杂度及计算难度,有效减小各端口的电感电流有效值二次方和,并提高系统效率。

双有源桥直流变换器三电平扩展移相控制下电感电流有效值最优跟踪控制策略

多电平双有源桥直流变换器广泛应用于电压传输范围宽的场合,能够减小功率开关电压应力,并提供更多自由度,优化变换器性能。首先,该文提出基于三电平扩展移相控制的三电平双有源桥直流变换器最小电感电流有效值跟踪控制策略,建立三电平扩展移相控制策略下各工作模式下的数学模型,根据拉格朗日乘数法得到各可行域内部最优极值点处移相比之间的相互关系;然后,分析边界最优点,通过比较内部最优极值点和边界最优点处电感电流有效值,得到全局最优工作点;最后,根据传输功率与全局最优工作点处移相比的变化关系,得到全局最优工作点跟踪控制策略,克服寄生电阻和开关损耗对最优工作点的影响。将三电平扩展移相优化调制策略与两电平扩展移相控制、单移相控制以及峰值电流优化控制进行对比实验,实验结果验证了所提该优化策略能够有效减小电感电流有效值并提高变换效率。

基于遗传算法的多模块IPOP双有源全桥DC-DC变换器总电流有效值优化策略

单模块双有源全桥DC-DC变换器,可通过最优移相策略来保证电流有效值最优。然而,当多模块并联运行时,由于模块间电气量无法完全匹配一致,不同模块间的电流有效值特性将有所差异,导致传统的均功率控制无法做到总效率最优。基于此,该文提出一种基于遗传算法的多模块输入并联输出并联(IPOP)双有源全桥DC-DC变换器总电流有效值优化策略。首先,该文结合遗传算法对单模块双有源全桥变换器的电流有效值特性进行分析与优化,该算法集成了单、双、三重移相控制的优势,同时可自然实现三种移相策略的无缝过渡。其次,针对输入输出并联的多模块变换器系统,提出一种基于离线计算在线查表,总电感电流有效值最优的控制策略。不同于传统的均功率控制方法,该策略可根据模块间辅助电感的差异化对总功率进行优化分配,以实现系统的总电感电流有效值最优。最后,搭建一台基于碳化硅器件的8 kW/100 kHz三模块并联样机对优化控制策略进行验证,实验表明,基于优化控制策略,样机峰值效率可达98.8%,与传统均功率控制策略进行对比,在降压和升压工况下,平均效率分别提升了1.2%和0.84%,验证了该文所提控制策略的有效性。

基于单片机的点焊电流有效值检测系统

介绍了一种用以检测点焊焊接电流有效值的单片机系统。确定了以逐点积分法作为电流有效值的计算方法,建立了以80C196KC单片机为中心控制器件的软件、硬件系统。分析结果表明,该系统检测点焊焊接电流精度高,实时性强,可用于点焊焊接数据采集及质量控制。

基于傅里叶级数建模的双有源桥DC-DC变换器电流有效值分析

采用傅里叶级数求和的方法建立双有源桥DC-DC变换器在移相控制下统一的数学模型,针对双有源桥DC-DC变换器直流侧电压不匹配时在传统单移相控制方式下电感电流有效值过大的问题,提出了优化电感电流有效值的双重移相控制方式。对工作在升压、降压、电压平衡状态下的双有源桥DC-DC变换器在传统单移相、双重移相控制方式下电感电流有效值随传输有功功率变化的情况进行对比分析。在此基础上根据变换器工作在升压、降压状态,提出对应的双重移相控制方式,以达到优化电感电流有效值的目的,使工作在该状态下的变换器具有更小的通态损耗,提高了变换器的效率。实验验证了该双重移相控制方式的有效性和优越性。

点焊电流有效值神经网络实时计算方法研究

通过理论分析,推导出交流电阻点焊电流有效值实时计算方程,建立了不同功率因数角的电流有效值系数K的神经网络计算模型,研究出电阻点焊电流有效值神经网络实时计算方法。在以DSP为核心的电阻点焊测控系统中实现了交流电阻点焊电流有效值实时计算。理论分析和实际检测表明,该方法的检测误差小于±0.9％,并且能够在二分之一周期内完成电阻点焊电流有效值的检测和计算。该方法的研究为电阻点焊质量的精确控制提供了可靠的保障。

一种基于模型的点焊电流有效值实时算法

焊接电流有效值是电阻点焊最重要的工艺参数和控制变量。现行的焊接电流有效值测量方法均不能同时满足测控的准确性和实时性,严重影响焊接过程控制的平稳性和焊接质量。基于电阻焊焊接回路数学模型,提出电阻焊电流有效值算法———过零导数法,使用微型洛氏线圈直接测量电流变化率并据此实时计算电流有效值。采用仿真数值离线训练的人工神经网络在线计算模型参数,简便的信号检测方法和简洁的计算形式保证该算法良好的实时性和准确性。在以DSP为核心的点焊质量实时监控系统中实现了基于神经网络拟合函数的实时计算。实验结果证明该算法是有效的。

电镀负载电流有效值的检测

鉴于用分流器从整流电源直流侧检测电镀电流有效值存在一定的弊端 ,且影响测量的准确度 ,为了满足精密电镀的要求 ,提出了从交流侧通过检测最大值Im 得到有效值I的方法 ,建立了Im 与I之间的关系式 。

交变电流有效值与平均值的困惑与思考

在“交变电流”一章的有效值和平均值教学中，教师反复强调有关功和能的计算要用有效值，而计算穿过某一截面的电荷量要用平均值．很大一部分学生仍不能理解为什么这样做．学生在学习过程中也只是在大脑里记住了，并没有真正的理解，过一段时间再次做这类题型时又是张冠李戴，错误率相当高，究其原因是学生在心里不明白为什么二者不一样，在计算电荷量时为什么不能用有效值？下面笔者就从题目入手来从分析它们的本质区别．

电容换相电压型逆变电路中晶闸管电流有效值的分析与计算

通过逆变电路中晶闸管电流的波形分析，导出了电流有效值的计算公式．

电网谐波含量对补偿电容器组电流有效值的影响

电网谐波是引起并联补偿电容器在运行中发生事故的主要原因,谐波含量增加会导致流过电容器电流有效值增加,致使其发热量增加,从而加速热老化,导致电容器寿命降低。以华东某500 kV变电站35 kV侧并联补偿电容器为例,计算了3次谐波和5次谐波含量对其电流有效值的影响,进而根据标准提出了该电容器组谐波含量的极限值,从而在运行中予以控制。

一种双向隔离三电平DC-DC变换器电流有效值最小控制方法

针对双向隔离DC-DC变换器在传统"两电平H桥结构+移相控制"模式下进行功率传输所导致的开关器件承受电压应力大、变换器传输效率低等问题,提出一种"双边三电平半桥结构+电流有效值最小控制策略"方案。该方案将H桥结构替换为三电平半桥结构并在传统移相控制的基础上增加对变压器漏感电流有效值的控制,降低了变换器损耗和开关器件承受的电压应力并提高了变换器的传输效率。根据隔离变压器漏感电流有效值表达式与零电压开关条件,对电感电流有效值最小控制方法的控制曲线进行了详细推导,并根据该控制曲线设计了基于可编程逻辑器件的控制核心。采用新型Si C MOSFET开关器件搭建了物理实验平台。实验结果表明在所提方案的作用下开关器件所承受的电压应力、变换器损耗和变换器传输效率都得到了较大的改善,验证了理论分析的正确性和所提方案的可行性。

基于ARM的点焊电流有效值检测系统

针对传统点焊电流检测仪表存在的检测精度低、实时性差、电路复杂等问题,设计了一种基于S3C2440单片机的点焊电流有效值检测系统,提出采用逐点积分算法来实现点焊电流有效值的实时采样计算,以实现对点焊电流有效值和通电周波数的实时检测与显示。并对系统硬件中重要的模拟电路采用电路仿真软件Multisim10进行了模拟仿真,验证了系统设计的合理性。最后对电流检测系统的模拟调试、可靠性检测进行了数据与曲线分析,分析结果表明,该系统检测点焊焊接电流精度高,实时性强,可用于点焊电流数据采集及质量控制。

VIENNA整流器的电流有效值的分析

通过对三相三线制VIENNA整流器不同扇区工作模态的分析,利用输入电感的伏秒平衡,得出了各个电平组合的作用时间,然后通过积分推导出其桥臂二极管和金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)电流有效值的表达式,为器件的选型、散热设计和损耗计算等提供依据。在PLECS仿真平台上进行仿真验证,并在实验平台进行实验验证,仿真结果和实验结果成功验证了结果的有效性。

主流地震勘探爆炸机点火电流等效有效值的计算

电流流经电雷管桥丝电阻按焦耳-楞次定律产生热量点燃引火药头,雷管能否引爆取决桥丝电阻、流经桥丝的电流和通电的时间。电容储能式爆炸机提供给电爆网络的电流随着时间增长减小,不是恒定电流。推导出电容储能式爆炸机等效点火电流有效值计算公式,用离散点火电流数据等效有效值计算公式验证了推导出的公式。

电流互感器饱和后的二次侧电流有效值分析

当电流互感器在大短路电流故障情况下出现磁路饱和时,一次侧短路电流无法按照电流互感器变比正常转换为相应的二次侧电流值,这对基于电流有效值继电保护的动作可能会带来影响。在不考虑非周期分量情况下,通过分析铁芯的饱和特性、研究电流互感器饱和时二次侧电流的波形,可以得出二次侧电流有效值的计算公式,再通过与电流互感器未饱和时二次侧电流有效值进行比较,可以得出饱和电流有效值总大于不饱和电流有效值。对于过电流类有效值保护,如果铁芯不饱和时能正确动作,则在铁芯饱和后仍能正确动作。

基于实验探究核心素养的创新实验设计——以“利用DISlab验证正弦交流电电流有效值的教学”为例

物理学科立志于培养学生的综合素养,实验教学是高中物理教学环节中重要的组成部分.创新实验通过最合理的实验设计、最新的实验器材、最严谨的实验过程等给学生创造最高效的学习环境,极大地提升学生的学习积极性、培养学生的创新思维和实验能力,进而提升教师的课堂教学效率.

神经肌肉刺激仪输出电流有效值的示值误差测量不确定度评定

依据JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》评定了神经肌肉刺激仪输出电流有效值测量结果的不确定度。建立了测量模型,分析了各不确定度分量,并计算了合成不确定度和测量结果的扩展不确定度。

含有理想二极管电路的交变电流有效值及功率分析

理想二极管具有单向导电性,它接在变压器副线圈回路中时会使得回路结构发生一定的改变,使得求对应的电压、电流有效值时出现困难.此时,对原副线圈电流比是否还跟匝数成反比,原线圈的功率是否还等于负载功率等问题,学生理解起来有点吃力,也容易混淆.本文以两道例题采用两种不同分析方法解出来的结果相互矛盾为切入点,来探究含有理想二极管电路的交变电流有效值及功率关系.