电力电缆非接触式感应取电多路输出设计

对电力电缆非接触式取电互感器系统的阻抗匹配、宽输入稳压电路、多路并联输出均流电路等进行了分析、研究和实验,设计的取电互感器系统单元输出功率为1.5 W/3 W,输出最大电流250 m A,输出电压6 V/12 V。采用UC3902均流IC设计了2~6路取电互感器单元并联输出模块,通过实验证实了均流精度小于2.5%。采用LT1976EEE设计的稳压电路,输出电压误差小于0.63%。通过国内十几个电力隧道监控工程应用,得到用户的高度认可。     

基于功率控制法的电流互感器取电电源设计

根据电流互感器的工作原理,建立了电流互感器取电线圈的负载工作模型,理论论证了取电线圈在未饱和时的输出功率与副边匝数、负载电流、磁化电流等的对应关系,并通过实验验证了理论推导的正确性,在此基础上提出基于功率控制法的电流互感器取电电源的设计方法,通过控制法拉电容充电电流,把取电线圈的输出功率限定在一个较小的范围,从而使电流互感器取电电源可以适应较大的导线电流范围.最终测试结果表明电流互感器取电电源在30 A～1 000 A的电流范围内可稳定输出近1 W的功率.     

基于相角控制法的电流互感器取电电源设计

根据电流互感器的工作原理,建立了电流互感器取电线圈的负载工作模型。理论推导并实验验证了取电线圈输出功率与磁化电流及功率输出导通角口的关系,在此基础上提’出基于相角控制法的电流互感器取电电源设计方法。在可输出功率充足时通过在每个周期内使取电线圈输出功率等于负载消耗的功率,从而使电流互感器取电电源在较大导线电流范围内稳定工...     

高压电缆感应式取电电源分析及设计

通过建立高压电缆感应取电的精确工作模型,推导了取电线圈输出功率与输出电压、负载阻值、磁芯参数及线圈匝数的关系,并提出取电线圈的设计方法。设计了一种两级稳压电路,第1级采用滞环控制的Boost电路预稳压,输出较高的电压以获取大的输出功率,并有效防止磁芯饱和;第2级采用Buck电路获得所需的供电电压。最后,为验证理论推导的正确性,设计了一个取电稳压电路,在电缆电流为0.2-1 kA范围内,该取电电路可稳定输出15 V/18 W的直流电。     

一种输电线路大功率取能电源的设计

根据变压器工作原理,设计了一种直接安装在输电线路上,输出为12 V/20 W的取能电源。当输电线路流过电流,利用特制的取能线圈可以感应出电势,经过整流、滤波,输出功率供给负载。为了能有效抵抗感应电势的尖波浪涌,加装了前端抗冲击保护,为了充分利用取能线圈输出的能量,采用了电压反馈保护电路,配合储能保护处电路,很大程度提升了电源最大输出功率。在此基础上,搭建取能电源电路,并在物理平台下模拟输电线路长时间流过正常工作电流、短时间(0.5 s)流过故障大电流和遭受雷电冲击的情况,记录取能电源工作状态,数据结果表明电源在模拟平台下(线路电流70～2000 A)能长时间稳定运行,有效抵抗取能线圈铁芯磁通饱和影响,稳定输出12 V/20 W。该电源体积小、成本低廉、输出功率大、稳定性高,采用卡扣式结构便于安装,可很好满足高压线路在线实时监测设备对电源的要求。     

一种具有正负输出的电流耦合取电电源的研究与设计

因多种类型在线监测装置供电电源的需要,提出一种具有正负输出的电流耦合取电电源装置。采用理论推导和仿真相结合的方法,研究了磁芯有无气隙对取电电源工作状态的影响;通过试验测得取电线圈副边电压随原边电流以及输出功率随原边电流和负载电阻的变化曲线,为电源设计提供依据;针对取电线圈副边输出电压高需要电气隔离,一般正负输出集成芯片难以满足要求的情况,提出采用有源钳位ZVS-PWM正激变换器作为电气隔离及降压处理电路来实现正负输出的取电电源,结合ZVS-PWM软开关技术和同步整流技术来提高电源的转换效率,并进行了仿真分析验证;设计制作了输出电压为±12 V、输出功率为1.44 W的取电电源,并获得了理想的试验效果。     

断路器取能采样磁元件的分析与研究

通过安装在通电线路上的取能采样电流互感器实现了对电子电路的供能和对线路电流的采样.为了有效减小和降低电流互感器所占用的空间和成本,对影响取能和采样最大的两个因素(感应线圈匝数和磁芯开气隙)的变化进行仿真,得出相应数据,并就趋势进行了分析.经过优化设计,提高了取能采样电流互感器的综合性能,获得满足设计要求的最优解.     

电流互感器取电的最大功率点跟踪控制算法的研究

本文根据电流互感器的工作原理,建立和分析了电流互感器的感应电源的等效电路模型。论证了电流互感器的输出功率与输出电压、磁化电流及副边负载等的关系。推导出电流互感器的功率传输特性方程。在此基础上提出了基于Boost调节电路的最大功率点(MPPT)算法,实现对电流互感取电系统最大功率点跟踪。并基于Matlab/Simulink仿真软件平面对控制算法进行了仿真,最终测试表明电流互感器取电电源在70~500A的电流范围内能实现功率的最大输出。     

电力电缆在线监测系统的感应取电电流互感器参数选择与优化

针对电缆线路在线监测系统感应取电的电流互感器(TA)参数选择问题,通过建立TA的简单拓扑模型,得到TA二次侧电压波形接近方波,可据此计算流入整流滤波电路的电流平均大小,并进一步推导负载获得最大功率条件,及励磁电抗和一次电流、负载电压和电阻之间的数学关系。通过考虑大电流工况限制及限定启动电流使负载电压和输出功率最大化等约束条件,确定感应取电TA的参数。仿真和试验证明了该方法能够精确计算TA取电装置的启动电流,并使负载工作点高度趋近功率峰值。     

基于自适应功率输出控制的电流互感器取能电源设计方法

电流互感器取能电源在母线大电流时存在发热问题,影响电源的使用寿命。为此,文中提出了一种基于自适应功率输出控制的电流互感器取能电源设计方法。在分析电流互感器取电原理的基础上建立了电流互感器取能线圈的负载等效模型,推导了线圈的输出功率与母线电流的关系。通过控制双向晶闸管的通断达到控制取能线圈功率输出的目的,保证了电源在大电流时不发热。给出了该自适应功率输出控制电路的实现形式,通过建立其等效模型,推导了导通角与母线电流的关系。试验表明,依据所提设计方法制作的电源样机可在宽电流范围内工作在低热耗状态,验证了所提方法的可行性。