一种抑制无刷直流电机电磁转矩脉动方法的实验研究

针对以一般传统驱动方式驱动无刷直流电机时,电机电流相位稍落后于反电势相位,造成输出电磁转矩脉动的缺陷,提出了一种抑制无刷直流电机电磁转矩脉动的新方法即换向相位超前驱动法,该方法通过在不同的转速下根据电机参数计算出合适的换向相位超前角度,提供合适的驱动信号控制逆变器开关管的切换,使电流相位比一般传统驱动方式适当超前,从而使电流与反电势的相位同相。实验结果表明提出的方法与一般传统驱动方式相比能有效地降低电流的平均值及峰峰值,从而有效地抑制无刷直流电机电磁转矩脉动。     

电子电位差计的故障检查程序

电子电位差计在使用、维修中,除机械部件的故障外,在电路系统中也很可能出现各种各样的故障,而有的故障是比较难查的。这就需要有步骤地进行检查,从而较快地确定故障所在。本文只是对故障的判断检查作一些程序性的介绍。仪表故障的一般检查程序是:①给仪表通电;②若通电后仪表不工作,则用毫伏级(几毫伏到几十毫伏)的直流信号,正、反向地输入到放大器内,看平衡电机是否能正、反转;③若能正、反转则说明放大器、平衡电机均正常,应检查测量系统;④若平衡电机不转动时,则拆除平衡电机控制绕组两线,以6.3V交流电压正、反向交替地加在控制绕组上,这时若平衡电机仍不转动,则说明平衡电机部分有故障;⑤若平衡电机能正、反转,则应检查放大器。通过上述步骤能很快地确     

航空静止变流器低频脉动电流的抑制

研究航空变流器优化设计问题,由于两级式航空静止变流器的前级DC-DC变换器输入电流中含有两倍变流器输出频率交流分量,引进较大的低频脉动电流,不仅影响变换器的稳定性,而且减小蓄电池的容量,缩短蓄电池的使月寿命。为解决上述问题,提出相应的控制策略,即在平均电流控制中引入带阻滤波器将电感电流参考信号中的低频脉动信号滤除,进而有效抑制变换器输入电流中的低频脉动分量。建立了带阻滤波器的传递函数,并提出了设计准则。最后通过仿真验证控制策略对于抑制航空静止变流器输入低频脉动电流的有效性,优化变流器性能。     

也谈快速排除电子电位差计故障的信号注入法

用普通万用表电阻挡R×1或R×10代替直流信号发生器,只能判断变流器,测量桥路和热电偶回路有无故障,而不能判断出包括输入变压器在内的后面各级故障部位,由于这一部份为交流线路,应采用交流信号注入法。现以EWY型电子电位差计为例,详细介绍一下具体的判断方法。拆除热电偶,在其接线端子上变换所注入直流信号的极性,平衡电机能随之改变其转向,初步判定故障出现在热电偶回路或测量桥路。如果给予信号,电机不能起动,则故障出在包括测量桥路在内的后面各级中。由此可见,测量桥路有无故障暂不能决定。实践证明:测量桥路正常或产生某些故障时,对于不同极     

基于SABER的PWM整流器滞环控制仿真

交直交传动的核心部件就是牵引变流器,它主要分为网侧变流器和电机侧逆变器。单相电压型脉冲整流器是牵引传动系统的一个重要组成环节。该文简要介绍了单相电压型脉冲整流器的工作原理,利用SABER仿真软件的MAST语言编写了单相电压型脉冲整流器的控制程序,采用滞环电流控制的控制策略,产生脉冲整流器的PWM控制信号。根据供电电网电压及中间直流回路电压给定,对主电路的元件参数进行了选择和优化。仿真结果表明,滞环电流控制算法简单,直流侧电压脉动小,交流侧电流和电源电压同相位,功率因数接近于1。     

基于铁磁特性虚拟相位在变压器保护中的研究

针对励磁涌流和电流互感器(CT)饱和对变压器差动保护影响的问题,从铁磁特性角度提出变压器虚拟相位保护方法。首先,阐述铁磁磁化特性,通过对应于磁化曲线、磁通、电流和相位的方法,对得出的波形进行谐波含量分析。然后,提出新型的变压器虚拟相位保护的方法:通过求故障分量电压平移后的虚拟纵向阻抗相位差来判断区内外故障。由理论分析可知:当发生外部故障时,虚拟相位差小于90°;当发生内部故障时,虚拟相位差大于90°;当发生外部故障、励磁涌流及CT饱和时,谐波不会使保护动作,内部故障保护能可靠地动作。现有的CT精度能满足要求。搭建模型并仿真后可知:当发生内部故障时,相位差由0°突变到180°附近,保护动作;外部故障、CT饱和及励磁涌流时,相位差范围为0°~30°附近,保护不动作。仿真结果与理论分析一致,验证了方法的正确性。     

基于可调功率因数的单相AC－DC变换电路设计

本文以2013年全国大学生电子设计竞赛A题为依据,设计的单相AC-DC变换电路32位的STM32f103作为主控制器,主电路由220V市电经过自耦变压器,隔离变压器降至20-30V交流电,后接全桥整流电路,使电路稳定输出36V直流电,主电路通过硬件电流电压PI闭环控制,双环控制来调节输入的电流和输出电压,输入的交流电压和交流电流通过互感器采到单片机内,程序通过改变产生的正弦波的相位来改变功率因数,从而达到功率因数可调的目的,使设计的电路能包含题目中要求的所有部分,并通过优化而达到题目的要求,在主电路中加入继电器,控制继电器断开从而实现过流保护的功能。     

基于融合分析的感应电机轴承故障检测方法

根据感应电机轴承发生故障时的振动信号特性以及定子电流特性，求出三相电流的Park矢量模信号，并将其与电机滚动轴承振动信号经解调处理后的包络信号进行融合分析。可以从振动信号与电流信号的融合谱图中有效地提取轴承故障特征信息，并将其作为故障识别的依据。实验结果表明，本文检测方法具有较高的信噪比，提高了诊断的可靠性。     

大功率并网变流器不平衡控制策略对比

正负序双坐标系下双比例积分(PI)控制和正序旋转坐标下比例积分谐振(PIR)控制方法是当前最受关注的风电并网变流器不平衡控制方法。基于上述两种电流内环控制方法,以实际大功率并网变流器需求为出发点,结合电流平衡、有功平衡和消除直流电压波动等3种功率控制目标,仿真对比了不同控制组合下并网变流器不平衡控制运行效果,最后给出实际工程试验中大功率变流器不平衡运行实测波形加以验证。     

SR-8示波器的检修

<正> 在进行仪器检修以前,应通过说明书了解电路的工作原理。仪器发生故障的原因是多方面的,但检修方法大体上可分为两种。一种是静态检查,即通电后用万用表来检测各点电位、晶体管工作时的管压降及对称放大级的直流电位平衡(测直流电位平衡时注意调节X     

基于状态观测器的双馈风电机组变流器开关管开路故障检测

针对双馈风电机组变流器可靠性较差,一旦变流器开关管发生故障,整个风电机组可能遭到严重损坏甚至导致停机的问题,提出一种基于状态观测器的双馈风电机组转子侧变流器开关管开路故障检测方法.根据双馈风电机组拓扑结构,结合其感应电机和变流器进行整体建模;构建状态观测器以实现对转子侧电流的在线估计并生成残差;将残差与设定的阈值比较,判断是否有故障发生.仿真结果证明该方法可行且有效.     

并网双馈感应风电机短路故障特性的仿真研究

研究并网双馈感应风电机短路故障特性.由于变流器控制系统对故障特性的影响不可忽视,所以为了更为准确地分析诊断系统故障以保证系统的安全运行,从DFIG短路故障时的暂态过程出发,在考虑转子电流动态特性的情况下提出了DFIG对称短路电流的动态表达式,进而对短路故障电流的特性进行了分析,并利用PSCAD/EMTDC平台进行了仿真分析.仿真结果表明了DFIG变流器控制系统对短路故障特性的影响,为风电系统的故障分析诊断提供了一定的依据.     

三相双PWM四象限交流传动系统控制与仿真

三相双PWM四象限交流传动系统是一种较为新颖的传动控制系统,由两个全控型器件为基础的电压源型变流器(Voltage Source Rectifier,VSR)背靠背连接构成.传统的功率变换器由于整流环节不可控,因而会存在网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,因而应用范围有限,而且控制系统的电机的转速稳定性与精确性较差,且不能四象限运行.为解决上述问题,利用MATLAB \simulink建立起了双PWM变换器的系统模型并进行了仿真,仿真结果表明:通过对PWM整流器网侧输入的交流电流和直流电压进行有效控制,可以使二者的相位基本一致.同时针对两个变流器所需要实现的不同功能分别设计了控制器,利用矢量控制方法让电机四象限运行.仿真波形表明,系统的动态特性和静态特性都较好,改善了网侧功率因数低,谐波含量高等缺点,电机的转速稳定性与精确性很好,验证了控制策略的可用性和控制器的有效性.     

基于PMW三相并网逆变器矢量解耦控制系统的设计

三相PWM逆变器是风力发电并网系统的主要部分,开发高性能的逆变器控制策略已成为研究的重点。对于相位幅值逆变控制电路,为电压单环结构,响应速度慢,且网侧存在直流电流偏移量,瞬态时,输入电压滤波器会出现振荡且负载电流会发生畸变。提出一种矢量解耦控制策略,对直流侧电容电压的平衡进行分析与补偿设计,给出矢量解耦控制算法的软件流程。实验结果表明,该控制策略能获得较好的控制性能,并能实现单位功率因数校正。该逆变器运行效率高,可靠性好,完全满足并网要求。     

考虑故障归一化的五相永磁电机低转矩脉动容错控制

五相永磁电机具有功率密度高、容错能力强的优点,能够满足多电/全电飞机高可靠作动器的应用要求。针对五相永磁电机不同类型的故障,提出一种故障归一化的低转矩脉动容错控制方法。建立了五相永磁电机不同类型故障下的降阶解耦矩阵和故障电机数学模型,剖析了五相永磁电机开路故障时二次、四次谐波转矩脉动产生的机理,提出基于双谐振控制器的谐波注入算法。同时,提出了基于转子位置的旋转变换方法,将15种不同的相绕组开路故障归一化为3种类型的故障,简化了容错控制算法。实验结果验证了该容错控制策略能有效降低五相永磁电机容错运行时的转矩脉动,提高控制系统的可靠性。     

考虑馈线不平衡的单相高阻接地故障特征及其影响实验研究

为分析馈线自身的不平衡对单相高阻接地故障暂态特征的影响,建立一种包含多个馈线不平衡电压源的单相接地故障等值电路,单条馈线的不平衡电压源的幅值和相位只与该条馈线的固有对地不平衡度有关,而暂态故障电流特征的显著程度与过渡电阻的大小相关。提出基于状态空间的故障过渡电阻辨识方法,利用线性回归的方法辨识得到单相接地故障电阻从故障发生时刻起,会从一个较大的值逐步降低,而影响故障暂态特征显著程度的初始电阻往往较大,这可能导致故障后的馈线暂态电流与固有电流的幅值之间无显著差异,馈线的固有不平衡将严重影响基于暂态特征进行选线的方法准确性。     

基于单片机的直流电动机的信号采集系统设计

装甲车辆起动过程中,直流电动机部分容易发生故障,传统的电机诊断方法都是定期制定维修计划,这种检修方式容易造成维修不足、维修过量以及盲目维修的问题,为了深入分析电动机故障发生时的参数信息的变化,构建一套能够采集电机运行参数的系统,对采集电枢电流和振动信号进行时频域分析,能够反映故障发生的特点;该系统以STM32103C8T6为主控芯片,设计了电流、振动信号采集电路,信号调理电路,对A/D转换模块、数据存储模块进行了编程实现,能够对直流电动机的电枢电流和振动信号进行实时采集,并将数据保存到上位机中进行后续的调用处理;通过测量对比直流电动机起动过程轴承部位发生不同故障时的电流和振动信号,利用MATLAB仿真实现时域内的信号显示,并在MATLAB平台中,编程实现了振动信号的时频域分析;仿真结果表明,该采集系统能够准确测量信号,具有成本低,体积小,精度高等优点,能够为故障特征提取提供较好的数据基础。     

仪表工问答

145.JF放大器功率放大管的静态集电极电流调到多大为合适?为什么? 答:JF放大器推挽功放管的集电极电流设计为每边60mA。实际上,还应该再调得小些(例如30～40mA)为好。因为,JF放大器在自动平衡显示仪表中的作用是接受伺服电机所驱动的机械触点所对应的反馈量,最终使本身的输入信号接近为零时令伺服电机停止转动。若在电机停转时测得的输入信号值愈小,则仪表     

一种采用多绕组中频变压器的三相多电平变流器

针对传统多电平变流器存在电容电压不平衡或提供直流电源的移相变压器体积大、成本高的问题,提出了一种基于级联H桥和多绕组中频变压器的三相多电平变流器;介绍了该变流器的电路结构和工作原理,详细分析了该变流器的控制方式。仿真结果表明,该变流器具有稳定的静态特性、良好的动态特性,且电流谐波含量低。     

基于IEWT-CCE的电动充电站主变流器开路故障检测

直流充电站变流器开关器件的开路故障严重影响电站安全运行.考虑充电站运行中不可避免存在着非高斯测量噪声,提出一种基于尺度空间理论的经验小波变换(EWT)和循环熵(CCE)的变流器IGBT开路故障检测方法.首先,分析非高斯噪声对变流器IGBT开路故障的影响;接着,利用改进EWT方法分解IGBT开路故障时交流侧电流信号,通过...