基于I-F变换的弱电流测量仪的研制

在射线测量中常常需要对变化很慢又很弱的电流信号（10^-7～10^-15A甚至更小）进行测量，而用普通的电流表是无法测量这样小的电流的．介绍一种基于I-F变换的弱电流测量仪的工作原理和电路设计．该测量仪是先将电流信号转换成锯齿波的电压信号，再将其转变成频率信号，通过测量频率来间接地测量电流，因此，具有稳定性好和抗干扰能力强的优点．

低气压直流转换开关开断能力研究

直流转换开关被广泛应用于特高压直流输电工程,用于系统运行方式的切换。其多采用无源自激振荡的技术路线,具有结构简单、性能可靠等优点。该文以直流转换开关为研究对象,通过SF6气体低气压特性分析,结合直流转换开关开断过程灭弧室的气流场仿真分析结果,优化气流通道,设计出适用于低气压环境的大容量开断装置。采用了低频振荡电流法等效直流电源进行直流转换开关的电流转换能力验证,分别在不同电流、不同气体压力时进行电流转换试验。由试验结果可知,随着开断装置充气压力的降低,电流转换的能力下降率达到10%~25%,且燃弧时间较长。通过仿真和试验研究,为低气压条件下直流转换开关的设计和电流转换能力评估奠定了基础。

基于塑料闪烁体的环境X-γ剂量率监测系统设计

环境X-γ辐射剂量率是衡量环境辐射水平的重要指标,为了实现环境X-γ剂量率的准确、快速监测,设计了一种基于塑料闪烁体的环境X-γ剂量率监测系统。探测器信号通过电流/频率转换电路转换为频率脉冲送入微控制器进行剂量率计算;系统设计了太阳能充电模块,为长期野外环境监测提供能源补充;数据通信设计引入无线蓝牙传输,结合智能终端APP,实现区域范围的放射性剂量监测。测试结果表明,系统的相对固有误差小于10%,归一化后相对137Cs的能量响应最大误差为13.9%,稳定工作温度范围为(-20~55)℃。该系统设计可用于野外长期环境辐射监测,为区域环境辐射监测网络的建设提供基础。

变频控制LLC谐振恒流变换器研究

为探索LED(Light Emitting Diode)驱动的方法,以期提高LED输出亮度的稳定性,针对其控制恒流输出的问题提出了变频控制的LLC谐振变换器。设计的LLC半桥型谐振变换器具有开关工作频率高、掉电保持、允许输入电压范围宽、效率高、重量轻、体积小、 Electromagnetic Interference噪声小和开关应力小等优点,所以其是LED恒流输出很好的拓扑选择。采用变频控制方法,结合Power Simulation软件进行了仿真分析,仿真结果表明,变频控制的LLC谐振变换器具有良好的稳态性能和瞬态性能,对工程应用具有实际意义。

一种低功耗电流/频率转换电路零偏补偿方法

电流/频率转换电路主要用于惯导领域中加速度计输出电流测量,目前典型电流/频率转换电路功耗较大,限制了其应用范围。通常采用分流电路进行低功耗电流/频率转换电路设计,但该方式会带来较大零偏误差,影响电路测量精度。对此分析了影响低功耗电流/频率转换电路零偏的原因,提出了一种利用单片机实现零偏补偿的方法,其只需多次烧录程序就可实现迭代补偿,通过对三个典型温度点粗补偿和全温度段精补偿,较便捷地实现了高精度零偏补偿。经过试验验证,设计的产品全温零偏小于0.15 Hz,功耗为典型电路的1/5,具有较高的工程应用价值和良好的市场前景。

发电机组变频传动给水泵差动保护改造的实践

针对65 MW发电机组2000 kW变频传动给水泵运行差流过大,差动电流保护无法投入运行的现象,从保护原理上进行分析,发现原设计的保护设备配置存在错误。通过改变电流互感器的安装位置,更改二次接线,实现了一次、二次设备相序与相位的正确匹配,消除了差流,达到了安全运行要求。

基于低频中压交流互联的网格化混合微电网结构及其关键装备

为了解决逐年增加的可再生能源发电与负荷分散集成导致的配电网功率倒灌以及电能质量问题,提出一种基于低频中压交流(low-frequency medium-voltage alternating current,LF-MVac)互联的网格化混合微电网结构,所提结构在能够实现潮流调控的基础上,还具备灵活组网能力及能更好地利用现有基础设施等优势。此外,设计了一种隔离型模块化多电平矩阵变换器(isolated modular multilevel matrix converter,I-M3C),给出了其拓扑与调制策略,建立了I-M3C平均电路模型,设计了基于双dq坐标变换的I-M3C控制策略,实现了中压交流(medium-voltage alternating current,MVac)、LF-MVac以及低压直流(low-voltage direct current,LVdc)3个端口之间的能量转换。最后,搭建了基于LF-MVac互联的网格化混合微电网仿真平台,证明了所提关键装备的有效性及相关理论分析的正确性。

M701F机组交流润滑油泵变频改造分析与应用

介绍了某M701F机组润滑油系统,分析了交流润滑油泵变频改造的必要性、可行性,对交流润滑油泵变频改造进行详细设计,将一台交流润滑油泵改为变频运行,在投运之后既保证了机组安全运行又达到了节能效果,可作为同类型项目参考。

检测电流型电子式电压互感器的开发及精度分析

提出了一种高压电容器串接精密电流传感器,通过测量流经电容器的电流来反映一次电压变化的方法。精密电流传感器副边的感应电流经二次处理电路后可输出一个与一次高压成线性变化的电压信号,从而构成了基于检测电容电流型电子式电压互感器。高压电容器和精密电流传感器放置于开关站场地,通过铜导线将二次电流引入控制室,其它电子器件组装于机箱内放置在控制室以输出二次电压。针对影响电子式电压互感器的因素进行了分析,并对互感器做了相应的改进。文中提出的电子式电压互感器结构简单、体小质轻、无铁磁谐振、无须油箱及其绝缘介质,实验结果表明,其具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强和工作稳定可靠等优点。

一种束流强度监测电路设计

介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测。治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流强度监测系统中。该电路也可以用于条形电离室信号的读出。

用于电子式电流互感器的压频变换积分新方法

针对目前电子式电流互感器的积分器难以准确反映故障电流暂态过程和传感头需要采样同步信号的问题,提出了压频变换积分新方法。传统压频变换方法可获得压频变换输入端的信号波形,而积分新方法通过压频变换电路、脉冲计数器和微处理器的配合,对计数器的计数值进行处理后可获得输入信号的积分波形,即被测电流波形,从而免去当前电子式电流互感器所用的积分器和采样同步电路。原理推导和仿真结果表明,所提出的压频变换积分新方法能同时实现理想积分和模数转换,并且模数转换方法具有传统压频变换方法难以同时获得的高分辨率和高采样率。

电力机车励磁涌流消除系统的研究

针对电力机车过分相区时合闸励磁涌流对电力机车及牵引网的电能质量造成的影响,提出了一种基于大功率电力电子技术的电力机车励磁涌流消除系统原理,并提出了同相调幅法和变频移相法两种PWM调制电压算法。该系统通过控制新型大功率电力电子电路整流、逆变、变频模式及机车变压器不同时刻励磁电压,实现电力机车无冲击平滑换相通过分相区,在出分相区合闸瞬间不产生冲击性励磁涌流。利用所提方法建立了该电力机车变压器分区换相系统的仿真模型。通过仿真分析表明,所提出的两种电压调制算法,均能有效抑制合闸励磁涌流的产生,验证了所提方法的可行性。

自然换流AC/AC变频控制器数字化实现方法

针对AC/AC变频电路存在的换流死区问题,提出了一种AC/AC变频控制器软、硬件设计方法。该方法中6路触发脉冲均由DSP生成,完成对系统的全数字化控制。通过DSP中两个定时器的合理使用,实现了AC/AC变频器的自然换流,减小了换流死区对输出波形的影响。实验结果表明,所设计的AC/AC变频数字控制系统具有较高的控制精度和较好的控制效果。

变换器中双频变换理论研究综述

高频开关损耗过大会影响系统效率,双频变换理论中用附加的低频单元对高频单元分流以降低损耗。文中从设计理念、参数优化等角度阐述了双频变换器的推演和应用设计,并介绍其控制技术及模式选择,最后通过分析双频变换理论的优缺点总结其发展限制因素、改进方案,并对其研究发展进行了展望。

直流变频空气源热泵热水器的实验研究

针对普通的定频空气源热泵热水器不能在宽负荷和宽温度条件下运行等缺陷,提出一种直流变频空气源热泵热水器.通过对样机进行实验,得出了制热量、功率、COP值、吸气温度、排气温度等性能参数随压缩机运行频率的变化规律。结果表明直流变频热泵热水器能在宽负荷、宽温度条件下稳定运行。

基于LabVIEW的铅酸蓄电池阻抗参数辨识系统研究

基于LabVIEW对铅酸蓄电池的阻抗参数辨识系统进行了研究,在对铅酸蓄电池阻抗进行全面分析的基础上,提出了系统设计的总体方案以及软件和硬件的具体设计;同时提出了由虚拟仪器实现变频交流恒流源的方法,实现了铅酸蓄电池阻抗参数的在线实时辨识,具有重要的实际意义和推广价值。

垂直升船机电力拖动与控制设计研究

随着我国水电建设事业的快速发展,在建和拟建的升船机项目也越来越多。作为载人设备,从安全角度出发,对升船机电力拖动与控制的调速精度和运行可靠性方面的要求很高。结合具体的工程设计,对几种典型升船机的电力拖动与控制系统方案的特点以及需要解决的问题进行了深入的分析、探讨,各方案均可为类似的升船机设计提供参考和借鉴。

重载软起动器的设计与分析

提出了一种重载软起动器的主电路拓扑,并介绍了其原理。其调节过程分为两个阶段:第一阶段利用AC/AC变频起动力矩大的特点,把重负载起动到一定输出频率;第二阶段根据前一阶段的起动电压进行调压软起动至结束,整个过程起动平稳。因此,该起动器是两种起动方式的有机结合,发挥了各自的优点。

面向直流配电网尾端功率变换的组合式直流变压器研究

着力于未来直流配电网尾端功率变换应用研究,提出了一种新型高频隔离型组合式直流变压器(ADCT)概念,利用标准化模块来构建所期望的系统结构,并通过临近控制来协调模块功率,进而实现整体平衡。临近控制主要利用谐振变换器的电压箝位特性实现电压平衡,同时利用电磁耦合电流平衡(MC-CB)单元保证模块间的电流平衡。基于标准化模块,将一种新型的IS-IPOP型串并联结构应用于ADCT中。最后,搭建的ADCT硬件实验系统也验证了所提方案的有效性和合理性。

涡流检测探头校验装置的研制与应用

涡流检测探头是决定涡流检测系统性能的关键部件。为了方便对探头进行动态校验,研制了一套传动装置。该装置以PLC作为控制核心,采用了变频调速、光电测速等技术,可以在很宽的速度范围内实现平稳传动。详细介绍了该装置的组成结构,并给出了在速度为4 m/s时的部分实验测试数据。实验证明这种方法是行之有效的。