IPM同步牵引电动机定子电流最优控制关键技术研究
主要是基于电动机电感饱和与交叉耦合非线性效应定子电流矢量的最优控制策略进行研究。在恒转矩区采用最大转矩/电流控制,使电气损耗降到最小,电动机系统效率最高;同时,系统对逆变器额定电流容量要求最低,逆变器的利用率最高。在恒功率区采用弱磁控制,以防止电流调节器饱和。结合实际产品开发,考虑电动机电感饱和与交叉耦合非线性效应,采用数值"寻优"方法建立定子电流矢量控制指令表,解决非线性方程解的难题。
动车组电力制动气阀强振动特性分析试验研究
传统的动车组电力制动气阀强振动特性研究,采用海量振动样本特征数据聚类分析方法进行诊断与决策,受到振动数据样本采集和环境的特征的限制,振动特性分析具有不确定性,对强振动下的故障状态分类不准。提出一种基于经验模态分解下谱特征提取的动车组电力制动气阀强振动特性分析方法。首先分析动车组电力制动气阀强振动模式下的工作性能,采集得到强振动信号并进行特征分析和处理,基于经验模态分解方法进行强振动信号的谱特征提取改进,构建振动下的电力制动气阀振动特性诊断专家系统,实现振动特性决策和分析。仿真…
直流升压斩波模块液冷散热系统的研究
针对直流升压斩波电路中功率模块的散热问题,提出一种在工程设计上简单实用的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率损耗的计算方法,该方法包含基于相似理论的液冷散热系统的热路等效热阻求解公式,以及一种直流升压斩波模块液冷散热系统的一、二次冷却结构参数设计方法,解决了IGBT冷却系统参数难设计的问题。实验以DYNEX的DIM800ECM33-F000型IGBT液冷散热系统设计为例,依此方法得到理论结果,按照此结果设计的散热系统在现场运行情况良好,证明此设计方法切实有效。
二次多抽头式电流互感器二次接线对电能计量影响研究
理论上详细分析和论证了二次带多抽头式电流互感器短接非工作抽头对电能计量准确性和安全性的影响,并通过现场实际和试验验证了这一结论;同时指出了在电能计量工作中正确安装接线的具体方法,提出了二次接线错误时电量的退补办法。
基于SG3525的单相桥式逆变器的设计与仿真
作为应用最为广泛的单相桥式逆变器,为了提高产品的集成度及可靠性,提出用集成PWM控制器SG3525产生的PWM信号作为桥式驱动集成电路芯片IR2110的输入信号,并由IR2110驱动大功率场效应管MOSFET以逆变出交流电的方案。最后利用Matlab/Simulink强大的仿真功能建立其仿真模型,通过对电路参数的选择优化完成样机的制作。实验证明使用SG3525设计的单相桥式逆变器具有性能优良、功能齐全以及通用性较强的特点,因此该系统有较好的实用价值。
单相无桥功率因数校正器的分析与设计
与传统有桥单相有源功率因数校正器(APFC)相比,单相无桥APFC节省了一只功率二极管的导通损耗,由此提升了效率。在简要分析传统单相无桥APFC电路拓扑与工作原理的基础上,基于高频倍流整流原理,提出多种新型单相无桥APFC电路拓扑,其中包括已有的Ivo Barbi型单相无桥APFC,对其中一种无环流型单相无桥APFC采用单周期控制(OCC)原理、网侧LC滤波器进行仿真分析和实验验证,采用整半周轮流工作制,无须电网电压检测,克服了单相无桥APFC网压检测困难等不足之处。
一种应用于交流IT系统的高准确度绝缘监测仪设计
IT系统配电方式应用在一些重要场所(如矿井、玻璃厂和集会场所的安全照明等),在这些场所,因意外导致的断电将会造成惨重的人员伤亡和财产损失。装设绝缘监测装置可以解决由于系统对地绝缘性能降低导致断电的问题。介绍了一种用于工业IT系统的绝缘监测仪(IMD),并详述了绝缘监测仪的硬件和软件设计原理。目前该绝缘监测仪已通过试验验证,并在市场上大量销售,为工业IT配电系统提供了可靠的绝缘监测。
基于DSP的400Hz中频电源的设计与研究
为了解决传统变频发电机组电源存在的效率低、噪声大等问题,基于DSP2812为控制核心设计了一款400 Hz输出的中频电源,给出了该电源的控制原理图,详细介绍了硬件电路组成与软件的实现策略和流程,设计中以输出电压和电流为基础实现双闭环控制策略,并使用Matlab中的Simulink进行了仿真分析,仿真结果证明:采用该方案设计的400 Hz中频电源能有效地提高电源利用效率,降低系统谐波,并且易于实现,可以广泛地应用于各种军用和民用设备上,具有很好的推广作用。
基于GPS的大功率电磁发射机时间同步装置的研制
电磁法勘探是地球物理勘探中一种重要的手段,而在电磁法勘探仪器的研制中,设计发射机和接收机之间的同步又是其中一项非常关键的技术。由于大功率电磁发射机工作时会对时间同步装置产生强电磁干扰,因此指出了现有时间同步方案的不足,设计了一种新型的基于GPS的时间同步装置,对其工作原理和系统组成进行了阐述,重点介绍了时间同步装置在强电磁干扰下且GPS信号失效情况下仍保持较长时间高准确度输出的解决方案。该时间同步装置不仅适用于电磁法勘探仪器,而且可以广泛应用于电力、通信和计算机网络等需要高准…
永磁同步电动机齿槽转矩的补偿方法
齿槽转矩是永磁同步电动机本体存在的固有问题,对电动机的运行及驱动系统有很大的影响。在矢量控制系统的基础上,利用注入交轴电流与直轴永磁体磁链耦合产生附加电磁转矩的方法,使附加电磁转矩与永磁同步电动机齿槽转矩幅值相等、相位相反,从而相互抵消来达到补偿齿槽转矩的目的,减小齿槽转矩对电动机及控制系统的影响。仿真和实验的结果表明该方法能够有效地抑制定位转矩带来的转速、转矩脉动。
基于改进安时积分法的电动汽车电池SOC估计与仿真研究
为解决安时积分法不能确定电池SOC初始值的问题,采用开路电压法与安时积分法结合的方法(OCV-AH法)估计电池SOC值,并对电池SOC估计系统的控制策略进行研究。控制策略采用开路电压法估计电池SOC的初始值,基于安时积分法实时估计电池SOC。通过Advisor软件获得工况仿真数据,并在Matlab/Simulink中建立OCV-AH法SOC估计仿真模型。仿真分析表明开路电压法能有效消除电池自放电对SOC的影响,为安时积分法提供较高准确度的SOC初始值;OCV-AH法在短时间内…
基于FPGA改进的多周期同步采样测量方法
分析了交流同步采样的基本原理、适用范围以及优点与不足,同时提出了一种多周期同步采样新方法,以达到快速测量场合下高速、高准确度的测量要求。该方法能够在基频偏离工频时有效实现采样窗口与被测周期的同步,可在每10个周波实现电网参数的高准确度测量,理论准确度达到0.2‰。给出了具体的硬件配置,仿真实验结果表明新方法相对于传统方法准确度更高,计算误差更小。基于FPGA实现高速逻辑控制,并且通过QUARTUS II 9.0进行设计以验证算法在实际硬件当中的可靠性,为在线监测中参量采集提供…
基于小波变换和改进粒子群算法的同步电动机参数辨识
为准确辨识出同步电动机的参数,提出了小波变换和改进粒子群算法相结合的新算法。通过小波变换对三相突然短路电流进行消噪处理,有效地降低了采集噪声,提高了信噪比。根据同步电动机参数辨识数学模型,在标准粒子群算法的基础上应用了线性惯性权重方法,克服了其后期容易陷入局部最优的缺点,提高了参数的求解准确度。通过同步电动机动模试验,对短路电流进行采样研究分析。结果表明,所提算法能够正确辨识出同步电动机各参数,取得了很好的求解效果。
考虑无功有效运行短路比的多馈入直流系统紧急功率支援策略研究
南方电网为多馈入直流输电系统,直流故障将导致受端系统因功率缺失而大幅波动,利用非故障直流的紧急功率支援能力能提高系统的稳定性。为评估各直流紧急功率支援的效果,提出了直流紧急功率支援因子,依据直流紧急功率支援因子选择最优的支援直流。南方电网受端换流站电气距离较近,换流站之间的一条重要交流传输线路因故障而停运后,针对大量潮流转移将可能破坏受端系统稳定性的问题,提出了传输线路两端电气距离最近的直流分别通过降、升功率来提高系统稳定性的策略;仿真证明了上述策略的有效性和可行性。
基于GTO的48脉波100MV·A UPFC研究
分析了UPFC调节电力系统线路潮流的工作机理、控制策略,给出了基于GTO的48脉波三电平NPC电压型变流器的主电路拓扑结构。以500 kV超高压骨干输电线路为工程背景,搭建了100 MV·A UPFC的Matlab仿真模型。结果表明UPFC装置可在半个周波时间内灵活快速控制线路潮流,显著改善电能质量。
三相电压型SPWM逆变器的建模仿真与实验
针对离散、非线性的三相SPwM逆变器动态系统,采用开关周期平均法和小信号扰动法建立了三相逆变器小信号动态模型;基于瞬时无功理论,利用三相旋转坐标变换矩阵,得到了d-q旋转坐标系下的逆变器模型,推导了d-q坐标系下控制变量到输出的传递函数;采用电压电流双闭环控制方法,提出了具体电流内环和电压外环的PI控制器参数设计方法。搭建了系统仿真和实验平台,验证了模型的正确性以及控制器参数设计的合理性和有效性。
大电流升降装置在断路器EMC测试中的应用
随着断路器产品技术和水平的日益提高,对于产品的EMC指标要求和测试环境要求更加严酷。在进行EMC抗辐射干扰旋转测试时,应力求达到有限空间内屏蔽性能好、连接接线方便以及外形美观等一系列要求。若将用于向被测产品输出大电流的测试电源放置于暗室内,则对测试结果造成一定影响。为满足要求,自主设计研发了一套大电流升降装置。利用这套装置可让被测产品与测试电源达到很好的隔离效果,减少了测试环境对测试结果的影响。
城市轨道交通特殊区段的杂散电流防护
在城市轨道交通系统中,碎石道床区段、下穿河流区段和盾构区段等特殊区段是杂散电流防护的薄弱环节,应该针对其各自特点采取跨接电缆、单向回流和隔离等相应的措施加强防护,以降低或消除其不利影响。
三伞玻璃型绝缘子泄漏电流特性研究
为了有效地预防污闪的发生,通过人工污秽试验方法,对三伞玻璃绝缘子在不同电压、不同污秽情况下进行交直流污闪特性试验,采集了污秽放电过程中大量的泄漏电流变化情况。根据电流脉冲特性将交流闪络过程分为四个阶段:安全阶段、过渡阶段、危险阶段和闪络阶段,并提出了通过临界闪络电流波形评估绝缘污秽状态以及预测绝缘子发生污闪的可能性。
带有缆流限制电缆敷设问题的算法研究
带有缆流限制的电缆敷设,其敷设结果与电缆的敷设次序密切相关,如何快速地找到最优敷设次序是进行电缆敷设时需要解决的一个主要问题。根据缆流限制点数量的不同给出两种优化算法:对于单缆流限制点的电缆敷设,采用电缆的次优敷设结果进行排序可以直接得到最优敷设结果;对于多缆流限制点的电缆敷设,采用以遗传算法为基础的搜索算法可以快速地改善敷设结果。仿真结果表明,上述方法能够快速而有效地优化电缆的敷设次序,改善敷设结果。