模拟换流阀长期运行工况的高压大功率晶闸管电热联合老化系统研制

近年来国内多个直流换流站发生严重事故,经调查发现事故起因多为长时间运行的换流阀晶闸管发生不同程度的老化甚至绝缘能力丧失。掌握晶闸管参数退化规律是开展晶闸管运维监测、预防此类事故继续发生的基础。因此为了深入了解换流阀晶闸管老化过程中特性参数退化规律与老化机理,首先需要搭建试验所需的模拟换流阀运行过程的晶闸管老化试验装置。文中首先分析了换流阀晶闸管的实际运行工况,并基于此设计了晶闸管电热联合老化主电路,接着对电路中涉及到的控制单元,包括绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的驱动电路与晶闸管的触发电路进行设计与搭建,并基于晶闸管的实际运行工况设计了晶闸管结温控制系统。为了获得晶闸管老化过程中特性参数的退化规律,设计了晶闸管漏电流在线监测系统与反向恢复离线测量系统。经过检验,各个模块以及主电路均能够保持长期稳定运行,为换流阀晶闸管的老化试验打下了良好基础。

以双向可控硅为辅助开关的直流固态断路器关断过压钳位技术

基于传统金属氧化物压敏电阻的无源过压钳位技术仅能将过压峰值限制在母线电压的两倍以上,极大降低了固态断路器中半导体开关的额定电压利用率,进而降低了固态断路器的运行效率、功率密度和成本优势。为此,在对传统过压钳位技术分析的基础上,提出了基于双向可控硅的有源过压钳位技术。利用双向可控硅更易驱动、能够双向导通/阻断和在毫安级电流下自关断的特性,简化了关断过压钳位电路功率结构并设计了专用不控RC驱动电路,降低了电路硬件成本和体积,实现了较好的过压钳位效果。对过压钳位电路的工作过程、参数设计及器件选型进行了详细分析与举例说明。最后,进行了母线电压600 V下的关断过压对比实验,结果表明该方案在保证较好的过压钳位效果的同时其成本被进一步降低。

集成门极换流晶闸管驱动电路的研究

根据集成门极换流晶闸管驱动电路基本逻辑功能的要求,提出应用电子设计自动化技术和复杂可编程逻辑器件芯片实现高可靠性、单片化、灵活设计的方案,设计出一种采用了硬驱动和集成门极技术的集成门极换流晶闸管门极驱动电路.该电路具有结构简单,开关速度快,可靠性高,增加保护电路和测试电路方便等优点.电路仿真结果表明,开通时门极电流可在2μs内迅速达到200A左右,关断时电流门极电流可在4μs内抽取400A左右,符合集成门极换流晶闸管开通和关断时的特性要求.

浅谈门极可关断(GTO)晶闸管的“硬驱动”技术

文章介绍了门极可关断 GTO晶闸管的“硬驱动”技术之优点 ,分析了“硬驱动”技术作用下 GTO晶闸管的工作特点 ,剖析了“硬驱动”条件下 GTO的关断波形 ,给出了“硬驱动”门极电路的典型结构。

超导储能系统用高速晶闸管驱动电路研究

本文简要介绍了晶闸管触发电路的基本要求和目前常用的方法。详细讨论了高频晶闸管的两种驱动电路,给出了实验波形,并作了对比,分析了其优缺点。本文结合超导储能的实际应用,设计了高频晶闸管触发电路。

可控硅双闭环直流调速系统的研制

直流调速系统是自动调速控制系统的主要形式。该系统以可控硅三相桥式全控整流电路构成系统的主电路，采用同步信号为锯齿波的触发电路。为了获得良好的动、静态品质，在充分利用电机过载能力的条件下获得最快的动态响应，整个系统采用电流、速度双闭环的控制结构。

晶闸管软启动控制器与变频器在中小型煤矿大功率电动机上的选择与应用

对晶闸管软启动控制器与变频器控制方式下的三相异步电动机的输出特性进行了较为详细的分析与对比,并对中小型煤矿大功率电动机软启动控制方式进行了选择,说明了软启动的必要性和可行性。

电流型脉冲驱动的10 kV SVC装置的研制

介绍了一种采用电流型脉冲驱动和基于DSP处理器的10kV TCR型SVC装置,包括硬件结构、设计特点与控制方法。利用电流互感器传递触发脉冲,隔离高压,较好地解决了低成本隔离问题。与采用光纤和脉冲变压器的TCR型SVC装置相比,具有价格低和绝缘容易的明显特点。

集成门极换流晶闸管门极驱动电路

介绍了集成门极换流晶闸管(IGCT)的基本结构,它同时拥有晶体管的关断特性和晶闸管的开通特性,是一种理想的兆瓦级中高压半导体开关器件。IGCT必须结合集成门极驱动电路才能完成硬开通和硬关断,因此门极驱动电路的性能将直接影响器件性能的优劣。具体设计了630A/4500V逆导GCT的驱动电路,并分析了驱动电路的要求和设计原理。

晶闸管投切电容器过零检测电路的改进

传统的晶闸管投切电容器的过零检测电路采用MOC3083型光耦合器触发晶闸管,存在容易产生击穿、误触发和损坏等缺点。针对此缺点,重新设计过零检测电路和晶闸管驱动电路。利用光耦合器和三极管的特性捕捉过零点,由光耦合器导通时输出的低电平信号作为过零信号,并由脉冲变压器来驱动双向晶闸管;由过零检测电路与晶闸管驱动电路共同作用得到过零投切信号,以单片机控制的方式来实现晶闸管的可靠触发。在600 V电压下进行试验,并将改进后的电路与传统的MOC3083型过零驱动电路进行比较,结果表明改进后的电路能够准确地检测晶闸管两端的过零信号,并在过零点时投入电容器,且冲击涌流小,较MOC3083型过零驱动电路可靠性高。

一种GTO晶闸管快速关断电路的研究

介绍了一种新型GTO门极关断电路 ,它可以实现GTO的快速关断。利用PSPICE进行仿真分析并讨论了电路参数对电路特性的影响。

1.14kV变频器整流/回馈电路设计

为进一步挖掘变频调速系统节能潜力和提高效率,从变频器内部设计研究着手,介绍1.14 kV变频器整流回馈单元的电路设计.主要研究驱动电路的设计,采用公共直流母线技术,解决多电机间电动状态和发电状态之间的矛盾.整流回馈单元将流后的直流电供给逆变器,以实现电压和频率都可调来驱动电机,而当电机制动时所产生的电能又可通过回馈单元返回给电网.实验结果表明:该设计既实现了电动机的精密制动又实现了再生能源的合理利用,达到了节能高效的目的.

晶闸管传动装置引起电力系统振荡的分析

本文给出50,100kW大型热轧机晶闸管传动装置,在冲击负荷下引起电力系统振荡的现场测试波形和数据,找出振荡发生在50×8/3Hz频率处;用矢量分析证明了振荡源为晶闸管传动装置;提出抑制和消除振荡的措施。

晶闸管传动装置引起电力系统振荡的仿真

本文提出50100kW大型热连轧精轧机晶闸管传动装置在冲击负荷下引起电力系统振荡的等值电路、仿真模型、仿真流程图及仿真结果。并提出抑制和消除振荡的方法。

谈门级可关断晶闸和(GTO)的驱动电路

分析了传统驱动电路和"硬驱动"技术作用下GTO晶闸管的工作特点,并对两种电路的性能进行了比较,阐述了"硬驱动"所具有的优点,给出了传统驱动电路和"硬驱动"门极电路的典型结构.

高炉料车主卷扬及探尺卷扬电力传动方式浅析

介绍了采用双鱼雷式料车上料的高炉料车主卷杨电力传动方式（三种）和探尺卷杨电力传动方式（五种）。文中介绍的各种电力传动方式在我国高炉中均有实例，技术成熟，性能稳定可靠，可供设计院（所、处）和炼铁厂在新建或大修改造高炉时参考。

晶闸管传动装置引起电力系统谐波的分析

本文提出晶闸管传动装置中晶闸管控制角度的不一致引起电力系统谐波的分析方法;给出实测结果;分析实测数据与理论计算的一致性;进一步研究偶次谐波幅值与△a的函数关系.

基于半导体开关的100kV脉冲功率系统

介绍了一种基于脉冲功率晶闸管的100 kV高压脉冲功率系统,详细说明了系统整体设计方案,同时描述了关键电路的设计原理及系统布局时所要注意的关键点。试验证明,该系统可靠性高、实用性强。

大功率晶闸管开关驱动电路状态监测设计

利用晶闸管构建功率开关工作在温度湿度较恶劣的环境条件下,为了确保其可靠触发,论文提出根据晶闸管工作环境温度提供相应功率的触发信号,对影响绝缘性能的湿度因素进行监测预警。设计了晶闸管温度监测电路和驱动湿度监测电路,并根据获得的温度值对湿度进行了校准计算。为了改善驱动电路工作效率低和热损耗过大的问题,提出根据晶闸管的开关状态及时产生和拆除触发信号,设计晶闸管开关状态监测电路实现这一功能,提高了驱动电路工作效率。该文详细给出了以上监测电路的设计原理图和计算参数,工业环境实际应用表明设计具备工程化应用可行性。

晶闸管阀高位取能电路研究

由于晶闸管耐压等级高,在高压动态无功补偿装置中广泛使用,由晶闸管串联构成的晶闸管阀,是晶闸管控制电抗器(TCR)的核心器件,在高电压下晶闸管阀驱动电路以何种方式获取能量是高压动态无功补偿装置必须考虑的问题。为了增加晶闸管串联运行的可靠性,设计了一种电压电流取能电路,能够满足TCR在各触发角下均能取到能量,给驱动电路供电,实现晶闸管阀高位系统自供电。利用PSPICE软件建立各取能电路仿真模型,仿真结果表明:高位取能电路能够减少开关损耗,提高晶闸管运行效率,而且能向驱动电路提供电能,为晶闸管阀的驱动电路稳定供电提供了理论基础。