新型二十四脉波整流器的谐波问题

针对基于圆形变压器的新型二十四脉波整流器的谐波问题进行了研究。首先,分析了三/十二相圆形变压器应用于二十四脉波整流的原理;然后,在磁动势平衡原理的基础上,对电网侧电流的谐波成分进行了理论和实验研究。实验结果表明:该新型整流器不仅能够提高输出直流电压的品质,还能有效地抑制输入侧的低次电流谐波。     

均衡电抗器及变压器漏感在12脉波整流系统中的影响分析

以船用推进为背景,对一种带直流均衡电抗器的12脉波整流系统网侧谐波电流表达式进行了推导及简化。综合考虑了变压器交流输入端漏感、整流输出端均衡电抗器、变频器直流输入电压等因素,对其与电网电流总谐波畸变及输入功率因数的关系进行了分析和仿真,仿真与试验表明:计算与实际情况具有较高的吻合度。该方法尤其适用于对系统参数匹配性敏感的特殊船舶应用领域。     

基于电压波形相似度测量的十二相不控整流装置故障诊断

为实现十二相整流发电机整流装置故障准确定位,首先对正常和故障情况下的整流二极管两端电压进行解析分析,得到两种情况下整流二极管两端波形的解析表达式;其次,建立了十二相不可控整流装置的仿真模型,仿真验证解析表达式的正确性,并指出了整流二极管在故障前后的电压波形变化规律;再次,基于向量夹角余弦提出了十二相不可控整流装置故障诊断算法,并通过动态滑动窗口算法解决了电压波形的相位对齐问题;最后,以十二相同步整流发电机整流装置中整流二极管两端的实际电压波形试验验证了该方法的有效性。     

十二相同步发电机带桥式整流负载时的换相电抗

本文分析了十二相(四Y移15°绕组)同步发电机带桥式整流负载时的换相过程,给出了十二相和六相(双Y移30°绕组)同步发电机等效换相电抗的计算公式。     

一种新型阻抗匹配平衡变压器及模型试验

为了解决三相电力系统带单相或两相负载引起的不平衡问题,提出了一种新型阻抗匹配平衡变压器。首先,阐述了该变压器的基本原理,建立了基本方程组,并推导出原副边绕组电流之间关系,得出了平衡条件和两相负载的解耦条件以及对应的短路阻抗关系;然后,用ANSOFT12分别对带对称负载和非对称负载进行了仿真,制作了变压器模型并进行了多工况实验,仿真和实验结果验证了理论的正确性。该变压器绕组和铁心结构简单,A相和C相绕组完全对称,便于设计制造。同时,原边有可以引出接地的中性点,副边有容纳三次谐波电流的闭合回路,两相输出电压有公共点,适用于需要单相或两相电源供电的场合。     

装甲车辆电源系统整流装置故障诊断方法

针对装甲车辆电源系统整流装置内部二极管的开路和短路故障,提出一种基于快速傅立叶变换(FFT)和Elman神经网络的诊断方法。在主电路结构基础上,通过增加外围测试电路的硬件设计方案,获取两路测试信号;对测试信号进行FFT运算,提取基波频率1次～6次谐波分量所占直流分量百分比为故障特征量,借助Elman神经网络的模式识别功能,实现整流装置故障诊断及模式分类。结合装甲车辆电源系统数学模型,基于仿真结果,构建了整流诊断装置诊断模型,开发了整流装置故障诊断系统,应用结果验证了该方法的有效性。     

多段式初级铁芯圆筒型永磁直线电机齿槽力研究

针对永磁直线电机的推力波动问题,首先针对整数槽绕组多段式初级铁芯结构圆筒型永磁直线电机,提出了采用初级铁芯依次沿纵向移距的方法削弱电机的齿槽力,并基于能量法推导了初级铁芯模块移距法削弱齿槽力的机理,给出了初级铁芯模块移距的计算公式;其次,针对初级铁芯模块移距引起各段相电动势的分布的情况,给出了空载电动势等效分布系数的计算公式;最后,进行了有限元分析及试验。结果表明:初级铁芯模块移距后,电机的齿槽力得到了有限的抑制,大大降低了空载电动势中的谐波含量,相空载电动势波形更加正弦化。     

换相过程对变抽头六相整流电路的影响

在变抽头六相整流系统中,整流换相和变抽头换相对有效抑制交流侧电流波形畸变起到了重要作用.采用分段解析法给出了考虑换相过程时变抽头六相整流系统的数学模型,得出了交流侧电流波形,并对交流电流进行了傅氏级数分解.通过实验研究,查明了电流正弦性畸变率的变化规律和影响因素,给出了抽头换接器的匝数匹配优化值,为该系统的工程设计提供了重要指导.     

一种基于能量补偿修正的移相相减方法

针对基于移相相减技术的双线阵左右舷分辨方法(移相相减法)在端射方向的能量衰减问题,依据移相相减法所得心形指向性函数变化形式,提出一种基于能量补偿修正的移相相减方法。该方法根据移相相减技术得到扫描角度上的合成数据;依据心形指向性函数变化形式与扫描角度关系,采用能量补偿修正技术降低扫描角度对合成波束的影响。理论推导分析和仿真实验结果均表明,当目标位于端射方向时,相比原移相相减法,本方法可以对目标实现有效探测;在同一衰减比下,探测能力增加了10°以上,增加了移相相减法对目标方位角的适用范围。     

非对称多相整流电路的计算

针对实际工作中可能遇到的非对称的３相、６相和１２相桥式整流电路,讨论了整流电压平均值的计算、整流电压波形的分析及电压纹波因数的计算等问题。     

AC/DC变流装置产生的电磁干扰分析

在分析电力半导体产生的电磁干扰 ( EMI)的基础上 ,对普通相控整流电路 EMI的产生原因、性质、特点以及抑制进行了试验研究 ,从而为优化 AC/DC变流装置的设计提供了可靠依据 .     

大容量箔绕式中频变压器散热气道设计方法

针对传统电力变压器风冷散热设计方法难以满足大容量中频变压器散热需求的问题,首先基于中压大容量DC/DC变流器拓扑及其移相控制PWM方式,讨论了非正弦供电中频变压器的铜耗、铁耗计算方法;然后,基于损耗平均分布的原则提出非正弦供电大容量中频箔绕式变压器散热气道设计方法,进行散热风道的精细设计,实现了变压器各发热体的良好散热,并进行了有限元仿真及温升试验。试验结果表明:绕组气道平均风速达到12.6m/s,绕组温升49K(温升限值85K),验证了该散热气道设计方法的有效性。     

一种高压脉冲电源设计与实验

研制了一台储能为8kJ的高压脉冲电源,该电源主要由高频高压电容充电电源,储能电容器组,放电开关,放电电极和安全泄放装置组成。高压充电电源采用市电通过干式变压器升压,然后全桥整流后向高压储能电容充电,最后通过触发高压空气开关将电容中储能在放电电极处释放掉。高压测量端与控制系统采用光电隔离技术,减小了电磁干扰对控制系统的影响,同时提高了操作安全性。最后对多晶硅材料进行放电实验,结果表明,电极放电可在试样中产生明显的破碎效果。     

基于DSP和FPGA的载波移相脉冲生成方法

在研究了三电平全桥变流器工作原理和载波移相原理的基础上,设计生成了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的载波移相PWM脉冲,用于驱动变流器工作。重点介绍了由DSP和FPGA生成载波移相PWM脉冲的基本原理、系统构成及实现方法,其核心思想是FPGA通过数据地址总线接收DSP输出的移相角与FPGA内部生成的三角波进行二逻辑比较,从而产生移相角可变的PWM脉冲,以满足变流器全工况范围实时控制的需要。通过优化设计,使DSP和FPGA各自的优势得以有效利用。仿真分析表明:该方法计算速度快、控制精度高,同时具有扩展性好、可靠性高等优点。实验结果与仿真结果吻合,验证了该方法的上述优点。     

大功率柔性互联设备的有功互济协调控制方法

针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,为实现两侧线路变压器容量合理的目标制定了一种生成有功功率参考的方法,并基于PSCAD/EMTDC搭建了一套仿真算例,对新型柔性互联装置的基本控制与所提出的有功互济的协调控制方法进行了验证。仿真结果表明,在柔性互联装置采用所提方法时能够实现两侧交流线路的有功功率互济,解决了线路变压器容量无法合理分配的问题。     

低谐波注入的大功率三相整流电路

给出了三相桥式PWM整流电路主电路 ,分析了其实现单位输入功率因数和不对电网注入谐波的工作原理。在此基础上 ,提出了一种新型大功率三相PWM整流电路系统结构 ,其主电路采用了双模块并联的方式。与此同时 ,还探讨了其控制方法和相应的控制系统以及IGBT的驱动保护电路等。最后对所研制的容量为 10 0kW的实验样机进行了实验研究 ,结果证实了它的良好性能     

对称方形环结构电磁超材料的设计与仿真

基于Smith提出的金属细线阵列与开口谐振换(SRRs)周期结构能在某一频段内实现双负特性的原理,对圆形SRRs结构进行了改进,提出了一种不相互嵌入、对称的开路谐振环结构。与Smith提出的谐振结构相比,该结构也能够实现特定频域的双负特性,且结构上下、左右都具有对称性,电流分布形态更加合理,电磁性能更加优良。     

高压强流脉冲变压器

在脉冲功率调制系统研究中 ,其核心技术之一是脉冲变压器的研制。本文描述了脉冲变压器的技术要求和结构参数设计 ,并给出了实验测试结果 :变压器的初级电感为 3 6μH ,耦合系数为 0 77。当初级输入电压为 60kV时 ,次级输出电压可达到 50 0kV。     

同步发电机相复励装置的计算

一、前言在船用同步发电机的励磁装置中,按扰动补偿原理设计的相复励装置是用得最广泛的一种。图1是相复励装置的基本电路。发电机空载时,由端电压经移相电抗和桥式整流器供给励磁绕组空载励磁电流;发电机有负载时,负载电流经电流互感器增加复励分量,以补偿电枢反应的去磁作用,使端电压维持恒定。     

舰艇新型平衡变压器及其应用

针对舰船电力系统带单相负载运行引起的三相不平衡问题,首先设计了一种适用于舰艇电力系统的新型平衡变压器,给出了变压器的基本结构,并推导出其数学模型,分别建立了电磁关系和原副边电流关系,有限元仿真证明了所设计的平衡变压器能够实现两相对称系统到三相对称系统的转换,验证了理论推导的正确性;然后,提出了一种基于新型平衡变压器的舰船单相负载供电方式,开展了MATLAB仿真,结果表明:应用平衡变压器后电网电流不平衡度更低,负序特性更好;最后,研制了1 kW实验样机,并进行了性能测试,实验结果与理论分析、仿真结果是一致的。