CLL谐振变换器谐振电路参数优化设计

CLL谐振变换器谐振网络电路参数的设计关系到变换器性能的好坏。基于基波近似法,并结合特征阻抗分析方法,提出一种CLL谐振变换器谐振网络电路参数优化设计方案。详细分析了CLL谐振变换器的直流增益特性、谐振网络电流有效值和谐振电容电压应力,同时采用特征阻抗分析方法给出了实现开关管软开关的限制条件。实验结果验证了所提方案的正确性。     

应用于双馈风力发电机的LCL型滤波器

根据对LCL型滤波器元件参数的约束条件的分析,提出在双馈风力发电机(DFIG)系统的网侧变换器(GSC)侧连接星形LCL型滤波器,在转子侧变换器(RSC)侧连接三角形LCL型滤波器,并以2.5 MW的DFIG为例,给出了各滤波器的参数。仿真结果表明,采用了提出的LCL型滤波器设计方法后,DFIG系统的GSC侧总谐波畸变率(THD)下降为1.70%,RSC侧总谐波畸变率下降为1.64%,滤波效果远优于L型滤波器。     

永磁直驱风电网侧变换器并网控制的研究

针对永磁直驱风电网侧变换器,采用电网电压定向控制,具有提高网侧变换器的动静态性能、控制简单的优势。详细阐述了电网电压定向控制机理,建立了网侧变换器的数学模型,采用有功、无功功率独立控制实现了功率因数可调,采用前馈解耦控制和电压外环电流内环双闭环控制策略以稳定直流侧电压,满足并网要求。利用Matlab/Simulink搭建永磁直驱风电网侧变换器的仿真模型,验证了永磁直驱风电网侧变换器采用电压定向控制的正确性。     

UHF RFID标签谐振特性非接触测试方法的研究与实现

针对U H F RFID标签贴附在介质表面时,标签的谐振特性用接触式测量方法存在较大的误差问题,通过建立标签的接收功率模型,分析标签芯片获取到的能量与频率之间的关系,提出非接触式测试 U HF RFID谐振特性的方法。详细描述了利用频率和距离关系测试标签谐振特性的原理,说明了非接触式测试方法硬件测试平台的搭建方法和测试软件的编写思想,并完整地实现了该平台。实测实验证明,该测试方法和平台能有效地测试标签的谐振特性。在实际应用中,可以根据标签的谐振特性设计适合不同物体的标签。     

采用仿射不变矩的谐振接地系统故障选线方法研究

对谐振接地系统单相接地故障特征的分析表明,单相接地初始阶段故障线路与健全线路间的零序电流波形相似度低于各健全线路间的零序电流波形相似度,且故障初始时刻故障线路与健全线路的零序电流极性相反,高阻接地时该结论仍成立。仿射不变矩恰能反映各零序电流波形的整体形状特征和极性关系,且不受波形平移、旋转和缩放等仿射变换的影响,抗干扰能力强。对从各故障暂态零序电流波形图中提取的仿射不变矩特征量进行谱系聚类分析,并计算聚类有效性指标,选取聚类有效性最高的聚类树实现故障选线。各种故障工况的大量仿真表明,该选线方法适应性好,可靠性高。     

架空屏蔽电缆–大地耦合的感应电流谐振分析

为了从理论上分析计算空间电磁场耦合在电缆上产生的感应电流,基于架空屏蔽电缆–大地回路的有源传输线模型,得到电缆两端接不同负载时,空间电磁场在电缆上产生的感应电流的解析表达式;分析了电缆感应电流的谐振机理,得到了谐振频率与电缆长度应满足的关系;并讨论了感应电流谐振与大地电导率、电缆架空高度等参数的关系。研究结果表明,当电缆感应电流发生谐振时,电缆–大地回路时间常数越大,感应电流越大;当大地电导率为0.01 S/m、照射波频率为75 MHz、电缆半径为4 mm、电缆距地高度为1 m、电缆长度为2 m、电缆两端架空时,电缆上感应电流的理论计算结果与实测结果之间的误差5 d B。     

一种应用于双向DC/DC变换器的新型耦合电感的设计

本文提出的"I王I"形耦合电感器通过增加磁路气隙的数量,使磁路的磁压分布更加均匀,与传统铁心电感器相比显著减小了磁路的电磁损耗、电磁干扰和线圈的涡流损耗,且增大了窗口面积。通过分析耦合电感器的磁通分布,建立磁路模型,给出了耦合电感器的设计方法,并对所提出的耦合电感器进行仿真,结合双向DC/DC变换器的实验验证了"I王I"形耦合电感器结构的可行性。     

磁集成Buck变换器在超级电容充电系统中的建模

同步整流Buck变换器广泛应用于低压充电场合,变换器中采用的交错并联磁集成技术能够有效地减小电感电流纹波,增加变换功率,提高变换器的工作可靠性,同时提高系统的动态响应速度。在超级电容充电阶段,采用状态空间平均法,推导了三相交错并联磁集成同步整流Buck变换器在电流连续模式(CCM)下的大信号和小信号模型,得到了系统开环传递函数。利用Matlab仿真软件得到整个系统开环幅频和相频特性曲线,并以此为依据优化设计控制器的补偿网络以提高系统的稳定性和瞬态响应速度,最后通过仿真和实验进行了验证。     

ZVS双向DC-DC变换器在超级电容能量回收中的研究

针对超级电容器能量回收系统采用硬开关电路存在损耗大的问题,研究了一种基于谐振的双向DC-DC软开关拓扑结构,该拓扑使用四个功率开关管实现功率双向流动,通过开关管的零电压(ZVS)导通,减小了开关损耗。分析了变换器在Buck和Boost模式下的工作模态,并推导了稳态工作时的基本方程。建立了20V/100V、240W双向DC-DC变换器的仿真模型,研制了实验样机,对变换器的工作模式进行了仿真和实验,仿真和实验结果表明变换器的效率可达到95%以上。     

脉冲方波激励下的无线电能传输仿真与实验

磁谐振式无线电能传输技术是基于谐振耦合现象利用近区磁场进行非辐射性、中距离输电的新技术。自MIT发表基于磁谐振的无线电能传输实验论文以来,各国学者相继进行了大量研究。许多结果都基于正弦交变电流作激励,以此分析计算线圈的耦合特性,计算耦合电压和功率。脉冲电流也可以产生交变磁场,脉冲激励下的无线电能传输有其自身的特性。本文分析了脉冲激励下的电路响应过程及谐振耦合机理,其耦合过程也是一种正弦波耦合,由场路耦合仿真分析和实验验证可知,与正弦激励相比,用脉冲方波作激励负载可获得较大的传输电压,此方式也可实现有效的无线电能传输。