基于SVPWM的军用储能电源双闭环模糊控制

传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高军用储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于空间电压矢量PWM的新型闭环控制方法。在建立三相电压型PWM整流器的数学模型的基础上,分析了储能电源整流环节的双闭环控制结构,引用模糊逻辑对双闭环控制方法进行改进,利用模糊比例积分(PI)控制算法设计电流内环,系统可以实现PI参数的自适应调整。通过仿真验证了该方法的有效性,采用双闭环模糊PI控制的PWM整流器可以实现单位功率因数运行,保证输出的直流电压稳定,抗干扰能力强,具有良好的动态响应。     

交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法

为解决临界导通模式(CRM)LCL谐振结构后接整流桥引入的等效电感计算较为困难的问题,提出了一种交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法。首先,在分析CRM LCL谐振变换器下整流桥的工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型,并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压值对其实际电压值进行了近似处理;然后,对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明:所提方法可以较为准确地计算交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器时整流电路的功率因数。     

基于HHT军用电源逆变器电力谐波检测分析

电能逆变器是军用电源系统的核心,为提高军用电源输出电压电力谐波分析效果,提出改进型希尔伯特-黄变换(HHT)方法的检测分析方法,并设计基于LabVIEW平台的电压谐波检测和分析装置。在研究双闭环控制策略的基础上,针对模态混叠问题,先使用数字滤波器对输出电压信号进行预处理,再进行改进HHT分析,得到输出电压谐波分量的幅频分布,并利用MATLAB对军用电源逆变器模型进行仿真。结果表明该方法可以对军用电源变换器输出谐波分量实时检测和分析,计算精度高,分析效果好,为下一步的谐波抑制方法研究提供有力支持。     

应用三相系统对称分量法分析六相同步电机的非平衡短路

六相双丫移30°绕组同步电机的非平衡运行,可用对称分量法计算其电流、电压的基频分量。本文阐明了利用三相系统对称分量的分析计算方法,着重分析了各序阻抗。通过几个典型实例的分析可以看出,应用三相系统对称分量分析这种电机的非平衡短路是非常简便的。     

扫描电镜分析法在电动自行车火灾成因鉴定中的应用

由电动自行车引发的火灾中,电动自行车起火原因的调查是非常重要的。由于电动自行车采用各种直流电池作为电源,因而与交流电条件下的各种电气火灾调查鉴定有所不同。在直流电源条件下多股铜导线的短路熔痕的形态特征与普通交流电条件下形成短路熔痕的形态特征存在一定的差异。运用扫描电子显微镜,通过对多股铜导线在直流电条件下一次短路熔痕,过载熔断时所形成的熔断表面及熔珠进行分析研究。通过微观形态的观察,可以区分一次短路或过载熔断。     

分布式电源在军用机场配电网的应用探析

过于依赖国家电网使得航空兵部队正面临着严峻的威胁和挑战。鉴于分布式电源可有效提高电力系统可靠性,考虑将其运用到军用机场配电网中,提出反映军用机场配电网可靠性的飞行供电不足指标和飞行供电可用率指标,讨论分布式电源不同位置对军用机场配电网可靠性产生的影响,并对分布式电源在军用机场配电网的应用提出了建议。     

三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制

三相逆变器在实际运行中,不平衡负载工况较为常见,原因是传统积分控制加状态反馈控制无法实现三相输出电压的对称性。针对该问题提出了不平衡负载条件下三相逆变器新型积分控制加状态反馈控制策略,并通过仿真和实验验证了该策略能有效降低不平衡负载时三相逆变器输出电压的不平衡度,从而获得对称的三相输出电压波形。     

脉冲电源系统传输电缆短路故障研究

针对电磁发射系统脉冲电源到发射装置的输电过程中可能的短路故障进行了研究,通过理论分析研究了故障情况下的电路结构,分析了回路故障电流及其影响因素并进行了仿真。仿真结果表明:电缆短路故障可能导致发射装置端回路存在极大的电流,故障位置距离发射端越近,发射装置端回路可能遭受的故障电流越大,因此需要采取保护措施对电缆进行故障限流,限流器的安装位置应位于电缆的发射装置端;对于PFN模块端回路,其故障电流受故障位置的影响比较小,主要取决于调波电感、储能电容及充电电压。     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

开关变压器式中高压异步电机软起动装置研制

针对中高压异步电机起动时对电力系统、机械传动装置及电机本身所产生的冲击伤害问题,在分析电机软起动基本原理的基础上,综合应用电力电子技术及微机控制技术,设计了开关变压器式中高压异步电机软起动装置,介绍了装置结构及功能,给出了装置过零信号检测、高电压下晶闸管触发、起动初期转矩脉动、电机功率因数角、重载情况下起动、电机功率较大的处理策略。实际的工业应用测试结果表明装置达到了预期的软起动目的,具有广泛的应用前景。     

军用车载电源异常电压监测模块的研制

对由蓄电池供电的某军用特种车辆供电系统的异常电源信号进行监测模块的设计,为系统控制终端进行分析及故障排除提供参考数据。监测模块采用C8051F040单片机为控制核心,通过对"系统DC26V"和"系统DC5V"电源进行监测,记录超出正常范围的异常电压值,并可以通过RS-485通信方式将异常数据上传到控制终端。该模块具有体积小,采集速度快,记录时间标记和运行稳定的特点。通过实际应用证明可以准确地记录各种在运行过程中电源异常的情况。     

矩阵式中频电源输出电压谐波分析

首先,分析了矩阵式中频电源的空间矢量调制策略,借鉴正弦脉宽调制技术推导出等效开关函数的解析表达式;然后结合三周期变量函数傅里叶级数展开式的推导,求得了等效开关函数的频域特性;最后,基于频域卷积定理,推导了输出电压的频谱函数,归纳了矩阵式中频电源输出电压的谐波特性。解析结果与采用快速傅里叶变换方法得到的结果吻合良好,验证了文中理论方法的正确性。     

残余电压对连发型脉冲功率电源的影响

为了研究残余电压对连发型脉冲功率电源的影响,分析了混合储能型脉冲功率电源的充放电过程及残余电压的来源及其对连续充放电过程的影响,并进行了仿真。仿真结果表明:混合储能型脉冲功率电源可以合理利用残余电压,从而缩短脉冲功率电源的充放电时间,有利于提高电磁发射装置的连发频率,通过能量回收还有利于提高发射效率。     

基于改进虚拟磁链的储能变流器直接功率控制

传统整流器的接入会给电网带来大量谐波和无功污染,为了削减电网侧的电压谐波分量,提高储能电源充电系统的功率因数,提出一种基于改进虚拟磁链的储能变流器直接功率控制方法。根据瞬时功率理论,建立三相电压型整流器(VSR)的功率数学模型,在虚拟磁链定向的直接功率控制(Virtual Flux Oriented-Direct Power Control,VFO-DPC)的基础上,对虚拟磁链观测器进行优化,在VFO-DPC系统中引入空间矢量调制模块取代开关表,通过空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法构建开关频率固定的VFO-DPC-SVM控制系统来解决传统DPC控制开关频率不固定、采样频率要求高的缺点。仿真实验结果表明,采用改进控制方法的储能变流器具有良好的动态特性和更强的鲁棒性,输出的直流电压稳定,系统实现单位功率因数运行。     

基于直流混合型超导限流器的超导带材失超和耐受性能研究

为进一步了解3 kV/3 kA直流混合型超导限流器中超导带材在不同电流脉冲下的超导特性及其失超后耐受电压能力,对上海超导公司生产的超导带材进行了实验,测量了在不同电流上升率情况下超导带材的电压和在5 ms短路时间下超导带材的极限耐压值。结果表明:电流上升率越大,相同时间下带材的两端电压越高,给真空灭弧室的介质恢复时间越短; 5 ms短路时间下每米超导带材的极限耐压值为239. 78 V; 3 kV/3kA直流混合型超导限流器中超导带材单根长度最小为12. 52 m,并联根数最小为25根。     

铝导线短路熔珠对固体可燃物引燃能力实验研究

在模拟试验平台上进行了铝导线短路熔珠引燃棉布、聚氨酯泡沫塑料和纸张的试验，得到了不同材料的临界加栽电压值和引燃规律。初步分析了加栽电压与短路熔珠粒径及引燃能力的关系。结果表明，随着短路电压增大，导线熔珠的粒径逐渐增大，熔珠对固体材料的引燃能力逐渐增强，氧指数越低、表面粗糙、易蓄热的材料越容易被点燃。棉布、聚氨酯泡沫塑料和纸屑被引燃的短路临界电压分别为50V、35V和45V。     

基于潮流计算的环形直流微电网母线电压协调控制策略研究

针对现有的基于直流母线电压信号的传统控制方法在不同的工作模式运行时存在电压控制偏差的问题,首先对现有的分层控制策略进行了改进,通过潮流计算确定了本地控制器参数,并以负荷端电压为控制目标,实现了将不同模式下的负荷端电压均控制在相同的参考值上;然后,利用仿真软件搭建了四端环形直流微电网及其控制算法的模型,并对不同模式间的切换进行了仿真分析,仿真分析结果验证了该策略的可行性和有效性。     

单片微型计算机抗电源电压干扰的动态保护技术

本文介绍了 Texas 仪器公司最新推出的电压监视用集成电路芯片——TL7705,并应用该芯片在单片微型计算机中实现动态保护。文中给出有关硬件电路和相应软件。在单片微机运行中的各种类型干扰,特别是电源电压的干扰对微机正常工作影响很大。电源电压的干扰包括电源的投入和切除,瞬时掉电及由电网串进来的干扰脉冲造成 CPU 误动作,或单片机本身及系统中扩展的 RAM 中信息、数据的丢失等等。对来自电源方面的干扰,在单片机系统中,通常采用低通电源滤波器,隔离变压器,光电隔离,屏蔽方式,乃至一些重要系统或运行环境恶劣的装置上配给 UPS。但这些措施都不能完全有效地解决干扰问题,或者提高了设备的成本,体积,给运行带来了诸多不便。本文介绍美国 Texas 仪器公司最新推出的 ICTL7705芯片,并介绍笔者使用这种芯片应用在单片微型计算机系统中作为掉电动态保护一例的相应硬件和有关软件。     

大容量变流器DCM模式下带逆变器级联系统 静态稳定性分析

为了确保级联系统在全负载功率范围的静态稳定,针对DC/DC变流器运行于DCM模式时的级联系统进行了建模及静态稳定性分析。首先,基于开关网络平均法建立变流器DCM模式的小信号模型,通过将逆变器模型简化为电容并联恒功率负载,建立级联系统的小信号模型;然后,通过特征值灵敏度分析控制参数对系统静态稳定性的影响,并在此基础上基于全局寻优法对控制参数进行优化。仿真和试验结果表明:该级联系统模型能够准确反映DCM模式下的系统特性,且在控制参数优化后,系统的静态稳定性得到了有效改善。     

太阳能电池在军事装备中的应用展望

太阳能作为一种新型能源受到各国普遍的重视而发展迅猛,但在军事装备中应用则起步较晚,这主要是因为太阳能电池的转换效率较低,造价居高不下,电池板笨重易碎。随着技术上的飞跃,太阳能电池性能不断提高,价格也不断下降,使其可能成为数字化部队装备的理想电源。一、太阳能电池的工作原理当表面蒸发一层透光金属薄膜的半导体薄片被光照射时,在它的另一侧和金属膜之间将产生一定的电压,这种现象称为光生伏打效应,简称光伏效应。能将光能转换成电能的光电转换器叫太阳能电池,在半导体:P—N结上,这种光伏效应更为明显。因此,太阳能电池都是由半…