压接型IGBT均流设计

针对压接型绝缘栅双极晶体管（IGBT）内部均流设计,对多芯片压接结构及其压力均衡、压接型IGBT芯片内部均流、子单元间均流等方面进行了研究和优化设计。试验验证了压接型IGBT具有良好的电流关断能力、短路电流能力及反偏安全工作区,器件内部均流状态较好。     

运行方式的变更诱发主变复压闭锁过流保护动作

主要就拟定一检修方式中未充分考虑负荷电流,在220 kV自耦变复压闭锁过流保护中复压闭锁解除的状况下遇低压侧运行负荷电流过载达到过流定值,阐述电网运行方式的改变对主变复压闭锁过流保护的影响。归纳启东电网110kV及以上主变各种保护装置中复压闭锁过流保护中复压元件取自及逻辑关系,提出相应的运行方式拟定中的注意事项和防范措施,力求电网各种方式尽可能与主变复压闭锁过流保护配合,确保电网安全、稳定、可靠运行。     

基于级联式整流电源的恒流均压控制方法

针对电磁探测的大功率电磁场激发需要,本文采用输入并联输出串联的级联式整流电源,提高输出电压等级,保证激发功率。为了满足电磁探测过程中输出电流的稳定性,提出了基于双闭环的恒流均压控制算法。分析了级联式直流电源恒流均压输出的原理,建立了电源的数学模型,设计了电压电流环的控制器,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型并通过控制器参数优化从而降低误差。级联式直流电源由于上下两部分可能存在器件参数不同的情况,这就导致在恒流控制下两级电源输出电压不同,在动态情况下的偏差会更大从而引起器件不均压而损坏,因此在考虑控制恒流输出的同时需要加入控制均压输出。通过对输出电流电压进行采样,经控制器转换为相应的脉冲触发对应的开关器件从而实现恒流均压输出。仿真结果显示输出电流控制在2 A,电流变化在5%以下。     

换流变压器中典型平板油纸绝缘结构的油流带电特性

为研究换流变压器油纸绝缘结构在直流电压下的油流带电特性,在实验室内开展了直流电压下典型平板油纸绝缘结构油流带电特性的研究。试验研究结果表明:流速和外施电压对冲流电流的影响与温度有关;在无外施电压作用时,低温下冲流电流随流速呈线性增加、高温下呈幂函数关系增加。外施直流电压对冲流电流具有显著的影响,随外施直流电压的升高冲流电流呈先上升后下降的趋势,峰值电流处的电压随油流速度的提高而上升,随温度的升高而下降。对试验结果的理论分析表明:无外施电压时冲流电流与流速的关系特性受油流状态影响;当有外施直流电压作用时,电场作用下的迁移电流和泄漏电流共同决定了冲流电流的大小;温度通过影响油流状态、油纸绝缘中的电场分布和离子迁移率而影响油流带电特性。     

轨道车辆空调变频装置中电解电容器的应用研究

轨道车辆空调变频装置利用三相桥式整流电路将交流电变换成直流电给变频器供电,但是这种直流电压电流中含有频率为电源频率六倍的纹波,变频器也会产生纹波电压和纹波电流,并反过来影响直流电压和电流的品质,为了保证变频装置中逆变电路能够获得高质量的直流电压和电流,必须对整流后的直流电压和电流进行滤波,以减少电压和电流的脉动。     

输入串联输出并联全桥变换器的无电流传感器均压均流控制策略

输入串联输出并DC-DC换器常用在输入高电压输出大电流场合,但是这种结构存在输入均压与输出均流问题。本文深入分析输出均流的实现条件,指出只要能满足系统稳定,就能实现输出均流。通过建立系统模型,推导出系统的稳定条件,并在此基础上提出了电压前馈控制策略,实现无电流传感器的输入均压与输出均流。最后通过Matlab仿真,并制作了样机,表明此控制策略的正确性。     

输入串联输出并联的直流变换器控制策略研究

输入串联输出并联型直流变换器能降低开关管的开关应力,适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。为了保证该变换器的可靠工作,必须确保其输入分压电容均压和输出电流均流。文中首先从能量的角度出发,分析了输入串联输出并联型直流变换器的输入均压和输出均流之间的关系,指出输出均流控制不能保证输入均压,而输入均压控制可以确保输出均流;然后提出一种新的输入均压的控制方法,在保证输入均压和输出均流的同时,该方法可以实现输入电压的均压控制与输出电压的调节相解耦,有利于分别独立设计各个输入电容电压和输出电压的闭环控制,同时交错控制下的电流纹波抵消效应使输出滤波电容得到了减小;仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

含有受控电源网络的一般分析

一、前言线性时不变有源网络中,有四种可能的受控电源,即压控电流源、压控电压源、流控电流源和流控电压源。尽管一个实际电路很少同时包含四种类型的受控电源,但作为计算机辅助分析来说,最好能够不附条件,一次程序就编出一个同时包含四种受控电源的一般方程。     

《电机技术百科》讲座(三)

1.18 励磁电压·励磁电流,初级·次级 [1] 励磁电压与励磁电流电动机一般是由定子和转子构成,各有铁芯和线圈。如图1.20所示,在直流电机上为定子侧,同步电机上转子为直流电磁铁式的磁极结构。这个作为磁极的线圈称为磁场线圈。在此所通的直流电流称为励磁电流,所通电流的电压称为励磁电压。铭牌上所记载的是额定输出时的值。当变化励磁电流时,直流电动机的转速发生变化,而同步电动机则输入功率因数发生变化。     

输入串联输出并联逆变器的集中式均压控制策略

输入串联输出并联逆变器可将小功率模块组合后,用于高电压输入、大电流输出的交流供电场合.本文提出了一种集中式均压控制策略,解决系统的输入均压和输出均流问题.其中输出电压环和输入均压环集中设计在一起,共同给系统中各模块提供控制信号.各模块具有独立的电流环和主电路.输入均压环通过调整各模块的电流环给定信号,使输入电压高的模块输出电流增加,输入电压低的模块输出电流减少,从而实现了两模块的输入均压.在输入均压时各模块电流环的给定信号相同,同时实现了输出的均流.文中对所提控制策略进行了分析,并根据解耦的思想,给出了控制系统设计的方法.最后进行实验验证,并给出实验结果.     

多芯片并联压接式IGBT中温度不均对电流分布的影响

多芯片并联的压接式IGBT器件是柔性直流输电设备中的关键部件,因制造工艺、回路寄生参数和热耦合问题使得器件内部应力分布不均,造成器件不均匀老化,使得内部温度不均程度加剧,进而使得电流分配不均。围绕不同温度差异下导致的电流分布不均问题展开研究。首先,对造成IGBT器件并联不均流的原因以及温度对不均流特性的作用进行分析。然后,利用单芯片压接式IGBT器件并联模拟多芯片器件内部的温度分布不均情况,进行温度分布不均匀程度对电流分配影响的实验。最后,通过实验验证并联器件间温度差异与不均流程度的关系。所提方法为提高器件的运行可靠性和对压接式IGBT失效机理认知奠定基础。     

受控源与电阻的等效变换

受控源在很多场合下可以等效为一个电阻性元件,而作这样的变换在一定程度上将有助于简化含受控源网络的分析。为此需要有一种便于实际运用的处理方法,使得这种变换真正收到简化计算的效果。流控电压源和压控电流源与电阻的等效变换是显而易见的,参见图1。流控电流源和压控电压源的变换须和电路中的电阻一起进行。本文先说明以流控电流源电路,在各种不同情况下的变换方法,再把四种受控源的变换加以比较归纳,通过一些具体例子,说明如何实际运用。     

多芯片并联压接式IGBT中温度不均对电流分布的影响

多芯片并联的压接式IGBT器件是柔性直流输电设备中的关键部件,因制造工艺、回路寄生参数和热耦合问题使得器件内部应力分布不均,造成器件不均匀老化,使得内部温度不均程度加剧,进而使得电流分配不均。围绕不同温度差异下导致的电流分布不均问题展开研究。首先,对造成IGBT器件并联不均流的原因以及温度对不均流特性的作用进行分析。然后,利用单芯片压接式IGBT器件并联模拟多芯片器件内部的温度分布不均情况,进行温度分布不均匀程度对电流分配影响的实验。最后,通过实验验证并联器件间温度差异与不均流程度的关系。所提方法为提高器件的运行可靠性和对压接式IGBT失效机理认知奠定基础。     

输入串联输出并联DC/AC逆变器系统的控制策略

输入串联输出并联逆变器系统适用于输入电压高、输出电流大的直流/交流变换场合,要保证该逆变器系统正常工作,就必须保证输入电压均压与输出电流均流。提出一种采用负载电流反馈的输入均压输出均流控制策略,该控制策略根据各模块间的输入电压偏差直接调节各模块的输出电流幅值,使输入电压高的模块输出电流增大,输入电压低的模块输出电流减小,从而实现输入均压。与采用输出滤波电感电流反馈的方法相比,采用负载电流反馈时,即使输出滤波电容不匹配,也不影响输出均流效果。同时,还分析输入均压环与系统输出电压环的关系,给出输入均压环和系统输出电压环的设计准则。最后以一台由2个模块组成的输入串联输出并联逆变器原理样机验证该控制策略的有效性以及环路设计的正确性。     

外部汇流母排对压接型IGBT器件内部多芯片并联均流特性的影响

压接型IGBT器件内部芯片之间的动态均流特性直接影响着IGBT器件的坚固性与可靠性。考虑到并联均流实验的困难,现有的压接型IGBT芯片级并联均流研究通常都是通过提取器件内部封装结构的寄生参数,并结合IGBT芯片的等效电路模型,在电路仿真环境中开展的,不考虑器件外部电磁条件对器件内部电流分布的影响。然而,该文通过9枚压接型IGBT芯片的并联均流实验发现,各个通流支路之间存在显著的动态电流不均衡,而且电流的分布特性不仅与内部并联芯片的相对位置有关,还与连接器件的外部汇流母排存在明显的关联。为了揭示器件内部电流分布特性与外部汇流母排之间的耦合关系,该文对被测器件与外部汇流母排进行三维有限元建模,从频域和时域2个方面,计算IGBT器件内部的电磁场分布特性。频域计算表明,由于外部汇流母排与内部并联芯片存在磁场耦合(即电感耦合),当频率超过一定数值后,外部汇流母排会对各个通流支路的电流产生显著影响。时域计算进一步再现了并联均流实验中外部汇流母排对各个通流支路上动态电流分布的影响规律。结果表明,在压接型IGBT器件的设计和应用中,不仅需要关注器件内部芯片间的相对位置对动态均流特性的影响,同时也要关注外部汇流母排引入的电磁不对称性。最后提出一种对称化的母排设计方案,并通过三维有限元计算,证实对称化母排设计可明显改善器件内部的动态均流特性。     

基于区域电网稳定性的220 kV主变高中后备保护失效分析

介绍了云南电网220kV降压变后备保护对区域电网安稳装置的意义及保护整定原则,提出整定原则中主变高中压侧后备保护的复压过流保护整定存在的电网风险。结合厂站的短路电流理论计算及实例,分析了主变高中压侧后备保护失效问题,并提出220kV主变中压侧复压方向过流保护取消方向元件的措施,探讨了以主变高中压侧差电流为判据的后备保护方法。实例证明,该方法可有效改善主变后备保护功能。     

基于区域电网稳定性的220kV主变高中后备保护失效分析

介绍了云南电网220 kV降压变后备保护对区域电网安稳装置的意义及保护整定原则,提出整定原则中主变高中压侧后备保护的复压过流保护整定存在的电网风险。结合厂站的短路电流理论计算及实例,分析了主变高中压侧后备保护失效问题,并提出220 kV主变中压侧复压方向过流保护取消方向元件的措施,探讨了以主变高中压侧差电流为判据的后备保护方法。实例证明,该方法可有效改善主变后备保护功能。     

分布式输入串联输出并联逆变器系统的复合式控制策略

输入串联输出并联逆变器系统适于高压直流输入、大电流交流输出的应用场合。为实现该系统的控制目标——输入均压和输出均流,提出了复合式控制的两种具体实现方案——输入均压/输出电感电流同相位控制和输入均压/输出电感电流同幅值控制。为实现系统的完全模块化,提出了一种新的分布式架构,各模块间仅通过输出电压基准同步母线、输入均压母线和平均电流母线进行相互通信。研制了样机,仿真和实验结果验证了所提方案的正确性与有效性。     

反激式恒流一次侧控制模式的研究

反激式变换器输出恒流特性在许多场合,如恒压恒流充电器、LED恒流驱动器等有着重要的应用。输出恒流采用二次侧电流反馈的方法会增加电路的成本和复杂性。通过采用一次侧调节的方法来控制输出恒流,在变压器的一次侧检测输出电流的信息,避免了二次侧电流采样电路和光电耦合器等元器件,减小了电路的复杂性,提高了电路的效率。通过实验得到采用一次侧调节的实验波形和数据,验证了一次侧调节的先进性。     

基于两路Cuk改进电路的恒流源

使用恒流源来驱动LED可得到两路相等的输出电流。提出了基于两路Cuk改进电路的恒流源,分析了其电路结构、工作模态和恒流原理,同时推导了其电压、电流和功率表达式。最后搭建的功率为3 W的样机证明了其恒流理论。结果表明：该恒流源利用Cuk变换电路结构中的中间储能电容元件实现对两路LED输出支路的自动恒流,控制其中一路负载电流实现两路恒流;利用Cuk变换电路的升降压得到各路LED负载所需的电压。