碳化硅作为一种宽禁带材料,具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优点,可以实现高压、大功率、高频、高温应用的新型功率半导体器件。该文对碳化硅功率半导体器件的最新发展进行回顾,包括碳化硅功率二极管、MOSFET、IGBT和晶闸管,对其在电力系统的应用现状与前景进行展望。高压大容量碳化硅功率半导体器件的迅速发展,将对电力系统的...
为给基于模块化多电平换流器(modular multi-levelconverter,MMC)的电压源换流器高压直流输电(voltagesourced converter HVDC,VSC-HVDC)换流阀提供有效的检验手段,以验证其设计的正确性及其运行可靠性,对换流阀的运行特性和关键应力进行分析,提出基于原理等效的MMC阀运行试验方法,设计试验电路并阐明其运行机理。搭建的PSCAD电磁暂态仿真模...
电机控制器直流侧的前置Buck/Boost双向变换器可以根据驱动系统需要调节母线电压,提高系统的效率和输出功率。分析传统控制策略不能有效抑制电机工作状态快速切换导致的母线电压波动原因,在此基础上对双向Buck/Boost变换器提出一种母线电压、母线电容电流双闭环的控制策略。由于母线电容电流不能直接测量,提出一种母线电容电流间接计算方法。小...
以具有多路LED输出均流功能的反激式功率变换器为研究对象,通过将反激变换器的功率变压器与均流耦合电感集成在一个磁芯结构上,提出新型的具有多路LED自动均流功能的磁集成反激变换器方案。采用电路和磁路理论以及电路磁路综合仿真,详细分析集成方案的工作原理、工作波形以及输出均流特性。分析和实验测试结果表明,该磁集成变换器具有优良的多路...
由于单级桥式功率因数校正(power factor correction,PFC)AC/DC变换技术电路的特点,导致高频变压器存在偏磁现象,影响了系统正常工作。传统方式通过增加变压器气隙或使用隔直电容来防止变压器出现偏磁,但是该类方案影响了系统性能,并增加了电路的复杂程度。结合有源钳位单级PFC变换器工作特点,提出一种基于死区调节的偏磁抑制策略,通过改变系...
大功率多电平逆变器近年来在实际工业生产中得到越来越广泛的应用。多电平逆变器由于结构复杂,采用元器件较多,因此在设计和实验中,实现各个工作状态下运行参数的同步监测和分析较为困难。本文针对大功率三电平逆变器,实现开关动态特性的在线测试,在此基础上,进一步研究三电平逆变器在开关状态变化时理论与实际负载运行工况下电路拓扑的转换变化...
在传统定子电流频谱分析中,感应电机转子断条故障特征经常被基波分量淹没而无法准确检测。针对该问题,提出一种基于混合骨干微粒群优化算法的转子断条故障诊断新方法。该方法首先根据电流信号与单位余弦基函数的内积最大准则,利用混合骨干微粒群算法强大的全局搜索能力,准确估计出基波波形参数;然后利用波形参数构造出基波表达式,并将其从原电流...
以实际样机为实例,建立了微型电动车用风冷和水冷感应电机稳态温度场的热网络模型及有限元模型。以此模型为基础,计算了风冷、水冷电机额定负载运行下的热网络节点温度及稳态三维温度场分布。比较了热网络法与有限元法的计算精度及优缺点;探讨了风冷、水冷周向螺旋槽及轴向直槽冷却结构对电机温升的影响;分析了流体介质、转子鼠笼材料及机壳材料...
针对变速定桨风力发电机组(wind energy conversionsystem,WECS),提出一种简单有效的全风速功率控制策略,不仅可实现机组在全风速范围内的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)、恒转速以及恒功率控制,还可实现3种工况之间的自然过渡。首先对其工作原理进行详细地分析,并建立一套实验平台,展开实验研究,验证该方法的可行性及...
通过将混沌映射用于产生初始节点集和进行算子构造,提出一种新的基于实数编码的混沌小世界优化算法。采用4种算法对多例复杂函数的优化问题进行仿真试验,表明所提算法具有能够有效避免陷入局部极小值、快速搜索到最优值的能力。将上述方法应用于变桨距风电机组启动并网时的转速控制,提出一种基于混沌小世界优化算法的神经网络预测控制策略,其预...
磁通反馈式功率放大器中存在的噪声、参数摄动以及其它非线性特征会影响磁悬浮效果。为了研究该问题,建立了磁通反馈式功率放大器及其负载电磁铁的仿真模型,其中引入了气隙变化对磁通生成模型的影响。针对单纯比例积分微分(proportion-integral-differential,PID)控制应用在磁通反馈式功率放大器中会产生磁通稳态输出抖动的问题,设计了一个新...
准确的热分析是磁悬浮系统电磁装置优化设计、防止过热的前提。提出了基于等效热路模型的电磁装置发热及温升计算方法,并与基于"场"的仿真分析结果进行比较,验证其正确性。首先,利用ANSYS软件建立电磁装置的瞬态温度场模型,并将装置中动铁心随大轴旋转时与空气产生的风摩擦损耗包含在模型中,通过仿真分析,得到电磁装置温度分布;然后,通过对散...
准确计算磁力齿轮电磁转矩是设计、分析磁力齿轮的关键,采用二维全局解析法计算同心式磁力齿轮气隙磁场。求解场域划分为内外转子永磁体、内外两层气隙和调磁定子的槽形区域,3类子区域的拉普拉斯方程和泊松方程通过边界连续条件建立联系。得到内外两层气隙区域的矢量磁位磁通密度解析表达式,有利于方便、快速、精确地计算任意转子位置的电磁转矩...
为减小直流输电线路对地磁场观测的干扰,采用数学计算的方法精确求解了线路对地磁Z分量的干扰水平。以观测点为原点建立了地磁仪器观测点坐标系,推导了观测点坐标系各坐标轴在地心坐标系中的单位矢量表达式。根据空间矢量点积的定义,得到了空间电流磁场矢量投影到地磁Z分量方向的求解公式。利用推导的公式和直流线路电流磁场三维计算模型,最终求...
针对复杂电子系统产生的传导EMI噪声,该文分别利用电偶极子模型、电路分析方法和散射参数方法提出了3种传导EMI噪声理论模型及其等效电路,包括因串扰引起的传导噪声模型,因接地不良引起的传导噪声模型,以及因PCB线缆阻抗失配引起的传导噪声模型。同时,还设计了一种串扰扼流圈以有效抑制因串扰引起的传导EMI噪声。实验结果表明,采用文中方法,某型...