基于自关断器件的新型软起动

为了克服输入定子侧的低次谐波和控制复杂的问题,提出了基于自关断器件的新型软起动。与传统晶闸管控制的软起动不同,由于采用了自关断器件,因此新型软起动的控制简单,开关器件的触发信号不需要与主电路同步,容易实现,而且还能开环控制。分析了新型软起动的运行原理和定子上电压和电流的谐波特性,并给出了仿真结果。实验验证了新型软起动的正确性。

基于自关断器件的三相不接地系统短路限流器及其实验研究

为了减小桥式短路故障限流器的体积、重量和成本,提出一种基于自关断器件的三相不接地系统桥式短路故障限流器,详细研究了限流器的拓扑结构和控制策略,根据不接地系统的短路故障模式和工作特点,提出一种基于自关断器件的半控桥式结构限流器,能够降低主电路成本,简化控制方法和控制电路设计,提高系统的可靠性。对所提限流器进行了详细的仿真和实验研究,结果证明了所提故障限流器及其控制策略的有效性和实用性。

一种基于自关断器件的新型软启动器

为了克服输入定子侧的低次谐波和控制复杂的问题,提出了基于自关断器件的新型软启动。与传统晶闸管控制的软启动不同,由于采用了自关断器件,新型软启动的控制简单,开关器件的触发信号不需要与主电路同步。利用专家PID方案,保证了系统的快速性和准确性。最后通过实验验证了新型软启动的正确性。

感应加热自关断器件逆变器

对感应加热电源的两种基本逆变器分别就工作于感性、容性、谐振时的工作原理进行了分析,详细讨论了各种情况下的开关损耗。并对当前一些新的逆变器拓扑结构进行了归类总结,简要说明了工作原理。

采用自关断器件的斩波器实验装置

工业自动化等专业主干课程之一的《电力电子交流技术》(原名《半导体变流技术》)开设之初,电力电子器件以晶闸管为主,因此,实验装置中所采用的器件均为晶闸管。但是,随着电力半导体器件的不断发展,继晶闸管之后出现了各种自关断器件。这些器件通过对基极(门极、栅极)的控制,既可使其导通,又可使其关断,属于全控型器件。

自关断器件控制的电容器无功动态补偿装置

为了满足就地随机补偿的要求,提出一种自关断器件控制的电容器(SDCC)无功动态补偿装置。对调整电容器电压的无功功率动态补偿电路原理进行了论述,采用反向阻断器件组成开关电路,由开关电路调整补偿电容器的充放电电压,实现用电容器对负载无功功率补偿的动态控制。用实例对调整电容器电压无功功率动态补偿电路中的工作原理、工作过程和主要器件参数的选择进行了分析和阐述。经样机验证SDCC无功动态补偿装置可满足就地随机补偿的要求。

新型软起动最小转矩脉动的控制策略研究

研究了基于自关断器件的新型软起动。分析了新型软起动的基本原理和工作特性,给出了软起动系统的数学模型,重点研究了电机起动过程中的转矩脉动问题。在仿真分析电机连接三相系统时定了电压的第一个系统周期内开关时刻与转矩脉动关系的基础上,给出了转矩脉动的控制策略。利用开关时刻计算函数,得到施加电压的最佳开关时刻。按照此开关时刻施加电压,可以减小甚至消除电机起动时的脉动转矩。实验结果证明该方法对于新型软起动是切实可行的。

基于IGCT的新型固态桥式短路故障限流器

提出将带旁路电感的桥式短路故障限流器中的半控开关器件——可控硅,用大功率自关断器件——集成门极换流晶闸管(IGCT)代替,从而将整流桥的失控时间从半个周期缩短到电流信号检测时延,从而可以有效减小直流限流电感的电感量,将占据限流器体积、重量、成本主要部分的直流限流电感量缩小5/6以上。研究了在该特定电路条件下的基于IGCT的有源逆变控制方法,可以保证在采用IGCT后,桥路转入逆变工作方式和从限流器中退出时均不引起电感电流通路的阻断,因而不引起操作过电压。直流限流电感的电感量减小,有利于提高限流器动态特性,缩减由于充磁而导致波形畸变的时间。详细介绍了基于IGCT的短路故障限流器的控制策略,并进行了仿真和实验研究,结果证明了所提出的故障限流器及其控制策略的有效性和实用性。

基于IGCT的三相接地系统故障限流器及其控制策略

提出将带旁路电感的三相接地系统桥式短路故障限流器中的半控开关器件用大功率自关断器件IGCT(integrated gate commutated thyristor)代替,从而将变流桥路的失控时间由半个周期缩短至检测电路的延时时间以内,可显著减小直流电抗器的电感量,将占限流器体积、重量、成本主要部分的直流电抗器缩小到原来的1／9．6。分单相短路、两相短路、三相短路3种情况对基于IGCT的短路故障限流器及其控制策略进行了仿真研究,仿真结果证明了所提出的故障限流器及其控制策略的有效性和实用性。

基于半控桥的三相接地系统短路限流器及其控制方法

提出了一种用于三相接地系统的基于半控桥的新型短路故障限流器拓扑结构。对新型限流器在单相对地短路、两相对地短路和三相短路状态下的控制方法和限流工作原理进行了详细介绍。该限流器中含有一对功率二极管组成的桥路,可以自动为直流电感提供续流通道,因此,在短路故障发生并被检测到之后,只需要控制关断与故障相相连接的桥臂上的开关管,则故障相即可退出系统,非故障相仍然正常供电。采用PSIM6软件,对各种短路模式下的限流方法及限流效果进行仿真研究。制作了小容量的半控桥式限流器实验装置,并进行了详细的实验研究,给出了3种短路模式下主要变量的实验波形。仿真和实验结果一致,验证了所提限流器及其控制策略的有效性和实用性。

IGCT的换流机理

提出一种独特的IGCT换流等效电路,建立相应的数学模型,并借助Mathematic软件对 该模型进行求解;分析了主要参量与换流时间的关系,在此基础上,描述换流后的关断过程,阐明 IGCT的换流机理。

任意波形电源逆变脉冲控制器

近年来,随着自关断器件的不断发展,正弦波脉宽调制(SPWM)的逆变器得到了广泛应用,SPWM的产生和控制是逆变器的核心技术之一。

满足IGBT对驱动电路参量的特殊要求及抗干扰性能

IGBT常采用栅极驱动，与其他自关断器件一样，IGBT对驱动电路主要有以下几个特殊要求。

面向高压直流输电的电流源型主动换相换流器研究综述

采用自关断功率半导体器件的电流源型主动换相换流器(actively commutated converter,ACC)具有有功与无功功率可解耦、不存在换相失败、无需大量储能电容等特点,在高压直流输电领域具有较好的应用前景。该文针对适用于高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)的ACC功率半导体器件及其均压方法、电路拓扑、调制方法、功率特性、控制策略、故障及保护方法等进行调研和分析。结合具体实例,将ACC与现有HVDC的2种换流器,即电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)进行对比分析。同时,对ACC的潜在应用、存在的问题以及发展的方向进行总结和归纳。

终端无功补偿与自适应电容调节技术

通过阐述自适应电容调节技术暨控制电容器充放电电压原理,提出了对终端负载功率因数的自动补偿新方法。利用自关断器件的可关断性,将反向并联二极管的两只自关断器件组成的开关电路,通过逻辑驱动电路、脉宽调制电路、零点检测电路和功率因数检测电路,控制开关电路内自关断器件的通断,以控制补偿电容器的充放电电压的高低,进而控制了电容器补偿电流的大小,等效实现了可调节电容器的功能,并对负载的功率因数补偿进行自动控制。对电路的原理、工作过程和主要器件参数的选择,通过实验检测数据进行了分析和阐述。用该方法制造的自关断器件功率因数自动补偿控制装置,实现了无电容器组投切,而且具有结构简单、体积小、效率高等特点,对可变负载用电设备进行现场随机功率因数补偿。

《电力电子变流技术》教学的探索

面对生源实际,把教材变薄变易,基本理论讲到必须、够用的程度为止;加强实验,注重应用,激发学习兴趣,大家达成了共识。但实现这些共识的途径和方法,需要努力寻找和改进。 就这门课程而言,我在以下几个方面作了一些探索,取得了一定的教学进步。一是理顺教学顺序,二是弱化教学内容难点,三是让实验接近实际,四是让实习项目接近产品。

《电源技术应用》2006年第2期简介

本期的重点内容是多电平技术，随着大功率自关断器件和智能高速微控制芯片的不断发展，大功率电力电子变流装置得到了越来越深入地研究，在大容量电机驱动、交直流电力传输等场合的应用范围也越来越广泛了。而在大功率电力电子变流装置地实现上，一个重要的问题就是大功率器件的工作频率较低，无法充分发挥PWM等优秀调制技术的作用。目前，