矿用电力电子变压器设计与仿真

针对传统煤矿井下电力变压器体积大、控制不灵活和价格高等问题,提出一种应用于煤矿井下的电力电子变压器。首先介绍了矿用电力电子变压器的基本原理及其拓扑结构,采用AC/DC/AC型拓扑,其中直流变换器选用含高频变压环节的移向全桥单元;其次对矿用电力电子变压器的控制器进行了设计;最后在Matlab/Simulink环境中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提矿用电力电子变压器的可行性和有效性。     

煤矿井下无工频变压器照明电源的探讨

为了改进煤矿井下照明电源,利用现代电力电子技术研制体积小、质量小、性能好的煤矿井下新型照明电源。采用电力电子变压器替代体积大的工频变压器,利用相控交流调压技术或斩控式交流调压技术降低电压,可使照明电源体积减小、性能得以提高。研究结果表明:使用电力电子变压器或不使用变压器能减小照明电源的体积和质量,从而降低井下工人的劳动强度、提高生产效率;同时,可以输出多个等级的交流电压以及直流电压,改善照明电源的性能,适应煤矿井下各类照明的需要。     

热电阻隔离式安全栅的设计

设计了一种应用于煤矿井下的热电阻隔离式安全栅,在考虑安全栅防爆性能的前提下,通过合理设计热电阻隔离式安全栅的电源变换电路、热电阻测量电路、信号调制和解调电路、变压器隔离电路以及本安保护电路,优化了系统结构。     

井下无变压器照明电源的实现

现代电力电子技术的发展,为煤矿井下无变压器照明电源的研究提供了理论和技术基础。针对无变压器照明电源的具体实现,论文提出了采用双向开关斩波式PWM交流调压解决方案。经过原理分析和仿真实验表明,采用双向开关斩波式PWM交流调压的无变压器照明电源完全适用井下作业环境。     

基于单端反激式本安电源的设计

针对煤矿井下易燃易爆的特殊环境,文章基于单端反激式变换器,设计了一种本质安全型开关电源,该电源结构简单,体积小,输入与输出电气隔离,具有多路本安输出端口,每路均设计过流过压保护。具体介绍其中一路输出18V/1A的设计。     

矿井高频变压器隔离型本安电源优化设计研究

为解决高频变压器隔离型本安电源功率损失大、短路故障、电压波动明显等问题,论文对本安电源的整流滤波电路、控制电路、多路输出电路和过压过流保护电路进行了优化设计。运用试验的方法对过压过流保护电路进行了测试,测试结果表明高频变压器隔离型本安电源优化后的电路性能更加优良,有利于提高矿井供电系统稳定性和安全生产。     

矿用本安电源的设计

由于线性电源的转换效率低、损耗大等缺点和煤矿井下易燃易爆的特殊环境,设计了一款基于UC3842,输出为12 V/1 A本质安全型开关电源;给出了该开关电源的总体设计思路,并重点介绍了UC3842的上电启动电路和输出过流过压保护电路。该电源具有体积小,安装简单,输入与输出进行电气隔离,转换效率高等优点。     

双向直流变换器在井下供电系统中的应用

为了避免井下蓄电池机车供电设备突然发生停电故障,对井下工作造成不便。设计了一款新型双向非隔离直流变换器,电路结构采用了级联式准Z源拓扑结构,深入分析了功率双向传输和工作过程,利用伏秒平衡原理进行了电压增益的推导。通过Matlab/Simulink仿真和试验结果证明:双向直流变换器能够实现功率的双向传输;与传统的双向直流变换器相比,具有升压能力强、功率转换效率高、造价低等优点。     

基于三电平变换器的煤矿蓄电池机车充电机的研制

传统的煤矿井下蓄电池机车充电机大多采用工频变压器带相控整流方式,存在体积大、笨重、成本高、效率低散热难等缺点,文章根据井下电压等级高的特点,提出了三电平直流高频变换器为拓扑结构的充电机设计方案.详细介绍了该充电机主电路工作原理,采用DSP芯片TMS320F28016实现移相控制,实现了功率开关管的零电压导通零电流关断,并设计变电流间歇快速充电策略以达到快速智能充电.试验结果表明,该充电机具有体积小、效率高、快速充电等优点.     

新型便携式电子调压器研制

在煤矿井下进行设备检修时,经常使用角向砂轮磨光机及手电钻等工具,井下常用电压为1140V／660V,而角向砂轮磨光机及手电钻等工具电压等级为220V,因此使用时取电源往往使用660V变220V的绕线式变压器,绕线变压器体积庞大,特别笨重,重达50kg,受井下空间、光线和其它条件的限制,移动或携带非常不便。而市场上也缺乏可用的电子产品,根据这种情况,我们自行设计研制了一种电子调压器,这种电子调压器不仅安全可靠,轻便（0．3kg）,而且电压连续可调,功率大,完全可以满足井下的使用条件。     

新一代高频隔离级联式中高压变频器的协调方式研究

新一代高频隔离级联式中高压变频器取消了传统的工频变压器的使用,并减少了全控型开关器件的数量,提高了系统的功率密度。在实际应用中常常存在负载不平衡以及电网不平衡等问题,因此提出了一种整流-逆变级双星型交错连接以及隔离级变换器的多绕组共铁芯变压器的新型结构方式,从系统协调的角度解决不平衡状况导致的直流电压不平衡的问题以及实现故障隔离。详细分析该结构拓扑的功率传输特性,最后,搭建仿真验证了所提结构的可行性。     

移相PWM DC/DC全桥变换器的简述和发展

移相PWM DC/DC全桥变换器通过改变全桥开关管移相角的大小来调节输出电压,巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容及变压器初次之间的寄生电容来完成谐振过程,实现零电压或零电流开通或关断,减少了开关损耗与干扰,成为目前研究的热点问题。重点简述了该类变换器的原理及发展,并介绍了几种常见的拓扑,分析了它们的优缺点。     

一种升降压有固定输出的DC-DC变换器

在DC-DC变换模块中,存在或升或降2种形式的电路结构,结束了在特殊场合的应 用。随着科学技术的发展,电子器件的日新月异的更新,结合CMOS电路的微功耗,PWM精确控制 的特点,研发了一套输入电压范围宽(DC6-32V),输出电流大的DC-DC变换器。     

煤矿井下蓄电池电机车充电装置的研究

给出了煤矿电机车蓄电池充电装置的结构图及工作原理,分别阐述了主电路图的三相电压型PWM整流器的基本原理和DC/DC变换器的2种简单工作模式及控制电路的工作方式,最后通过MATLAB/simulink仿真验证了该系统能够完成快速稳定、高效节能的充电。     

新型开关磁阻电机驱动系统软开关功率变换器原理分析与仿真

通过在直流电源与不对称半桥式开关磁阻电机功率电路间插入一种准谐振直流环节,给每个相开关并联电容,构成新型开关磁阻电机软开关功率变换器主电路.该电路控制简单且能够实现变换器中全部功率器件的软开关操作.在介绍变换器主电路拓扑及特点基础上,深入分析了其软开关原理,并通过仿真实验验证了该电路方案的可行性及原理分析的正确性.     

煤矿提升机传动特性检测系统的设计与分析

当矿井提升机的大功率单元级联型交—直—交变频调速系统功能出现运行故障时,需要安全快速找出存在的问题。文章讨论了测试方案的拟定,以及提升机传动特性检测系统的实际构成,包括:高阻隔离变压器供电单元、信号标定单元、隔离放大单元、行程测量单元。论文最后给出了应用传动特性检测系统进行测试的结果及其分析,得到了系统具备实用价值的结论。     

一种高效率开关电源模块并联供电系统设计

并联供电的开关电源将是现代电力电子技术发展的一大趋势。为设计一种高效率开关电源模块并联供电系统,采用BUCK DC-DC变换器作为主电路,小电阻采样的电压,经INA128放大后,控制TL494的PWM比较器输出调整脉宽,并经反馈电阻实时反馈,实现8 V稳定电压输出;系统采用平均电流自动均流法实现两路的并联和均流,构成并联供电系统。对所设计的电路进行调试和效率进行分析,结果表明各项功能指标基本达到了设计要求,系统效率得到了显著提高。     

一种新型开关磁阻电机软开关功率电路

针对开关磁阻电机调速系统的开关器件在工作过程中,会产生大的电磁干扰和大的功率损耗问题,提出了一种基于新型电容分压并联谐振直流环的功率变换电路拓扑。该电路是在传统的硬开关不对称逆变桥的各开关器件上并联缓冲电容,实现对相开关的零电压关断;同时,在直流母线上加入一个由二个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环,通过对此谐振环中谐振开关的合理控制,即可实现对相开关的零电压开通及对谐振开关的零电流或零电压软通断。通过对功率电路工作原理和动作模式过程的分析,得出需满足的软开关条件。具有此谐振环的软开关变换器,有效区间大、功率损耗小,因而提高了开关磁阻电机调速系统的效率和性能。用Matlab仿真实验验证了此电路的正确性与有效性。     

井下1140V级联STATCOM关键技术的研究

针对煤矿井下1 140 V就地补偿设备-STATCOM,研究了级联STATCOM的主电路拓扑结构,调制原理和直流侧电容电压平衡的控制策略。在Matlab中搭建了级联H桥STATCOM,仿真结果表明,井下1 140 V级联STATCOM能够根据负载的波动快速的实现动态无功补偿。开发了100 kvar、1 140 V级联STATCOM,并得到实际应用。现场运行结果表明,井下1 140 V级联STATCOM具有很好的无功补偿效果。     

可控变流器的谐波抑制与MATLAB仿真

电力电子装置产生的谐波已成为电力系统的主要谐波污染源。对带直流电动机负载的可控变流器进行谐波分析,得出结论:三相桥式相控整流电路相当于一个包含高次谐波的电流谐波源。提出了相应的谐波抑制策略。用Matlab/Simulink软件包建立仿真模型,给出实验结果。仿真结果表明措施是可行的。