磁饱和式可控电抗器的原理及特性分析

介绍了一种新型的无功补偿设备-磁饱和式可控电抗器的结构、工作原理以及数学模型,分析了可控电抗器的5种工作状态,并根据matlab仿真得到其特性.     

MCR型动态无功补偿装置优化设计

为解决可控饱和电抗器(MCR)在每相分别补偿时,其输出电流含有大量谐波的问题,提出一种可有效抑制谐波电流的多磁阀可控电抗器优化设计方法.该MCR的铁芯由多种磁阀串联组成,每种磁阀具有不同的长度和导磁面积,在工作过程中,各个磁阀因磁饱和程度不同而输出大小和相位各不同的谐波电流,可减小电抗器输出电流谐波.根据该装置的结构特点,建立其磁化曲线数学模型及谐波输出数学模型,通过遗传算法优化计算得到当磁阀种数取不同值时的最优结构参数;对所提出的电抗器结构进行三维电磁有限元仿真计算以修正设计参数,并根据提出的理论进行了仿真实验.结果表明:经过优化设计后,MCR的输出谐波含量最大值被抑制在输出电流的2.8%以下,其结果和理论分析一致.     

MCR型动态无功补偿装置优化设计

为解决可控饱和电抗器（MCR）在每相分别补偿时,其输出电流含有大量谐波的问题,提出一种可有效抑制谐波电流的多磁阀可控电抗器优化设计方法.该MCR的铁芯由多种磁阀串联组成,每种磁阀具有不同的长度和导磁面积,在工作过程中,各个磁阀因磁饱和程度不同而输出大小和相位各不同的谐波电流,可减小电抗器输出电流谐波.根据该装置的结构特点,建立其磁化曲线数学模型及谐波输出数学模型,通过遗传算法优化计算得到当磁阀取不同值时的最优结构参数;对所提出的电抗器结构进行三维电磁有限元仿真计算以修正设计参数,并根据提出的理论进行了仿真实验.结果表明：经过优化设计后,MCR的输出谐波含量最大值被抑制在输出电流的2.8%以下,和理论分析一致,证明该方法是可行的.     

换流阀饱和电抗器铁芯硅钢片绝缘耐压分析

饱和电抗器是直流换流阀的关键设备之一,在晶闸管开通和关断过程中,电抗器铁芯硅钢片会感应出较大的涡流电场,直接影响硅钢片绝缘耐电强度的设计。本文基于磁准静态场,推导了铁芯硅钢片叠片之间的耐压计算公式,并通过COMSOL软件进行仿真分析,验证了公式的正确性。本文所推公式对饱和电抗器的铁芯设计具有重要的指导意义。     

直流偏磁对换流变压器励磁电流的影响

直流偏磁是换流变压器的一种非正常工作状态，是指在变压器励磁电流中出现直流分量，它使励磁电流显著增大及波形严重畸变，使变压器铁心在正、负两个半周内饱和程度不一致，即使铁心磁化曲线不对称，使铁心出现周期性的饱和.针对上述情况，提出了一种在直流偏磁情况下研究变压器空载的二维瞬态场路直接耦合有限元分析方法，分析了在不同直流偏磁情况下，变压器空载状态下的铁心磁感应强度、励磁电流情况.结果表明，随着变压器直流电流的增加，变压器铁心饱和度愈高、励磁电流畸变愈严重.     

基于新型磁控电抗器的静止无功补偿装置

目前的磁阀式磁控电抗器磁阀的存在使得电抗器绕组匝数大大增加,为了克服这种缺陷,提出一种新型的磁控电抗器的模型,给出了该新型电抗器的电路拓扑结构、磁阀大小的选择原则,由该磁控电抗器的场路耦合方程对其进行了电流谐波分析,得到了其谐波电流表达式,同时通过建立该磁控电抗器的MATLAB仿真模型,并对该磁控电抗器的工作电流波形进行了仿真与验证.最后讨论了利用该新型磁控电抗器实现静止无功补偿的电路结构、相应的控制电路及控制流程.     

超声抛光系统中磁阀式可控电抗器仿真

针对目前超声换能器输出电压电流存在相位差、无功损耗过大等问题,提出解决方案,简述了压电换能器和磁阀式可控电抗器(MVCR)的结构,分析了可控电抗器的工作原理并推导出磁阀式可控电抗器的数学模型及其等效电路。然后应用MATLAB/simulink软件,依据得到的等效电路搭建带有磁阀式可控电抗器的压电换能器仿真模型,并进行了仿真,得到了良好的补偿效果。     

直流偏磁下变压器励磁电流的实验研究及计算

在直流偏磁条件下变压器励磁电流是研究变压器直流偏磁特性的关键。针对两种直流量引入方法,即直流量与正弦电压激励同侧引入和直流量与正弦电压激励异侧引入,通过实验结合数值计算,分析了两种引入直流量方法本质的区别及原因。研究结果表明:同侧引入直流电流比异侧引入直流电流更能准确地反映地磁感应电流或直流输电线路单极运行引起的变压器直流偏磁问题。其次,分析了直流偏磁对变压器励磁电流的有效值、直流分量及各次谐波影响的规律。最后,应用改进的磁路-电路耦合时域方法分析了直流偏磁下变压器的励磁电流,计算结果与测量结果吻合。本工作为研究变压器的直流偏磁问题打下了基础。     

基于ANSYS的磁饱和式可控电抗器铁心磁场的分析

针对磁饱和式可控电抗器铁心,应用大型有限元软件ANSYS,建立铁心和空气隙的模型,对铁心磁场进行分析,并对铁心空载损耗进行了计算.以220V,600VA磁饱和式可控电抗器为例,给出了铁心内部磁场分布图以及铁心空载损耗的计算值.将铁心内部磁场与理论磁场及铁心空载损耗的计算值与理论值进行比较,结果表明该模型具有较高的准确度,可以满足磁饱和式可控电抗器的工程设计要求.     

HVDC单极—大地运行情况下换流变压器直流偏磁建模仿真

阐述变压器直流偏磁主要研究动向、研究需求和分析方法,提出一种评估交流变压器中性点直流偏磁与高压直流输电系统(HVDC)运行方式关系的仿真模型.以天广直流输电系统工程为例,根据实际参数对CIGRE HVDC标准模型控制系统进行修改和补充,运用PSCAD/ EMTDC电磁暂态仿真软件,建立南网天广直流输电单极—大地运行模型.该模型可基于电路元件等值方法对换流变压器直流偏磁电流随系统运行方式变化的规律进行仿真模拟,对各种运行工况下换流变压器直流偏磁进行仿真,并建立单极运行时传输功率与换流变压器中性点电流的映射关系.     

直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响

特高压直流输电系统单极运行会导致临近变压器出现直流偏磁现象,而变压器感应电动势会对电网电压产生重要影响。为了研究直流偏磁对不同铁心结构和联结组别变压器感应电动势的影响,本文将三相三柱式和五柱式变压器时步有限元模型与YNy和YNd连接的外部电路相结合,建立了能够反映不同联结组别和铁心结构的变压器场-路耦合模型。研究了变压器感应电动势和励磁电流的基波及谐波含量随直流偏磁程度的变化规律,揭示了感应电动势波形畸变率与铁心结构及联结组别之间的关系;最后通过实验验证了结果的正确性。结果表明,直流偏磁对三相五柱式变压器感应电动势的影响较大,采用YNd联结会减小感应电动势波形的畸变率;而直流偏磁对三相三柱式变压器感应电动势基本没有影响。     

霍尔效应磁传感器的相敏特性研究

检测强噪声背景中的微弱特征磁场信号,方法通过和低通滤波器相结合,利用磁传感器所产生的磁场信号和参考控制电流的相关输出,给出正比于待测磁场信号的直流输出电压。＊用计算机对霍尔传感器进行模拟。结果给出了有关噪声特性、谐波抑制和灵敏度的理论结果。＊结论由上述理论演变而成的仪器其最小可测磁场为１０－６Ｔ。除了直流输出之外,此类具有磁电相＊乘功能的传感器还可测量待测磁场信号的相位,并有良好的谐波抑制和噪声去除能力。     

换流变压器直流偏磁的理论分析和仿真研究

对直流偏磁下产生的励磁电流各谐波成分进行理论分析和仿真验证。研究结果表明,换流变压器直流偏磁下的励磁电流中二次谐波占主要成分,二次谐波与注入直流电流呈线性关系,且其随直流电流的增长幅度要高于其他低次谐波。     

基于输入输出反馈线性化三态Boost DC／DC变换器的新型控制策略

针对 Viswanathan K为消除普通BOOST DC／DC变换器的非最小相位特性而提出的三态Boost DC／DC变换器,为进一步提高这种电路拓扑的性能,在建立了变换器状态空间平均模型的基础上,针对其多变量、非线性特点,采用输入输出线性化将其转化为一个完全可控的线性系统,在此基础上应用现有成熟的线性控制策略进行了控制系统的设计,并且采用MATLAB进行仿真验证,结果表明:这种非线性控制策略可以确保输出电压在大范围内恒定可调,且即使存在大范围扰动(输入电压和负载变化均较大)的情况下,系统也可以确保稳定性和良好的动态性能.     

直流扰动下变压器绕组振动研究

针对直流扰动下变压器的异常振动问题,对变压器绕组振动特性进行分析.基于电磁耦合模型建立变压器交直流混杂模式状态方程,利用振动谐响应模型研究直流扰动对变压器绕组振动特性的影响.建立仿真模型,分别计算不同负载下各部位绕组的振动情况,研究其变化特性,并建立实验平台验证仿真结果•结果表明,受直流扰动影响,变压器产生异常振动,且随着直流扰动增强,绕组振动加剧;变压器负载率越低所受直流扰动影响越大.     

Φ273管道的电磁励磁仿真模型分析与实验方法

针对永磁磁路优化及仿真模型不准确的问题,提出了一种以直流电磁铁为励磁源的仿真模型,分析在不同磁路特征下直流电磁励磁的磁化效果.利用COMSOL有限元分析软件建立Φ273管道电磁励磁模型,对管道缺陷特性进行分析.搭建Φ273管道漏磁内检测永磁励磁实验平台.结果表明:直流电磁铁与永磁体作为励磁源具有相同的磁场特性,电磁励磁仿真模型可以准确描述永磁磁路,为永磁磁路的优化设计及直流电磁励磁在管道缺陷检测的工程应用提供理论依据.     

低电压低功耗伪差分两级运算跨导放大器设计

为了满足电池供电设备低功耗、低电压的要求,提出一种用于超低电压和低功率混合信号应用的、基于米勒补偿的两级全差分伪运算跨导放大器(OTA).该放大器电路使用标准的0.18μm数字CMOS工艺设计,利用PMOS晶体管的衬体偏置减小阈值电压,输入和输出级设计为AB类模式以增大电压摆幅.将输入级用作伪反相器增强了输入跨导,并采用正反馈技术来增强输出跨导,从而增大直流增益.在0.5 V电源电压以及5 pF负载下对放大器进行模拟仿真.仿真结果表明,当单位增益频率为35 kHz时,OTA的直流增益为88 d B,相位裕量为62°.与现有技术相比,所提出的OTA品质因数改善了单位增益频率和转换速率,此外,其功耗仅为0.08μW,低于其他文献所提到的OTA.     

新型倍流整流方式零电压开关PWM全桥三电平直流变换器

通过在基本的倍流整流方式零电压开关PWM全桥三电平直流变换器的一次侧绕组中串联一个阻断电容,提出一种新型变换器．该变换器利用阻断电容的电压使一次侧电流在零状态时快速下降,不必要求变压器漏感极小;输出整流管能够自然换流,避免了反向恢复造成的电压振荡和电压尖峰．并分析变换器的工作原理,通过仿真实验验证该变换器的可行性．     

变压器直流电阻助磁法测量转换开关的设计

通过对助磁法测量变压器绕组直流电阻试验原理分析,设计一种转换开关,增加了自动化程度,减少测量过程中人为因素导致的接线错误,能保证测量的准确性,加快测量速度．通过在某电站08号主变的实际应用,验证了该转换开关的有效性和可靠性．