高压变频原油脱水电源的频率与脉宽调制技术

为拓宽原油脱水电源的频率和脉宽调制范围,进而提高静电聚结效率,提出了一种频率和脉宽均可连续调制双端PWM的微处理器生成方法,频率调制范围为0～20 kHz,脉宽调制范围为1%～49%.基于该方法研制成功了交流脉冲频率在200 Hz～20 kHz之间连续可调的新型高压变频原油脱水电源.     

用于等离子体射流装置的高压变频脉冲源研究

为研究某种等离子体射流装置在常温常压空气中的放电特性,设计了一种可输出准正弦波电压幅度最高为20 kV、重复工作频率1 Hz～100 kHz可调,功率约为5 kW的等离子体高压变频脉冲源.设计上采用金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)构建全桥拓扑电路,利用开关电源软开关技术原理,将初级能量转移到全桥式串联谐振逆变器上,通过控制芯片施加驱动脉冲信号,经高频脉冲变压器变换后输出高幅度脉冲电压.在间歇或连续工作模式下,该脉冲源输出的高压准正弦波脉冲信号,被加载至等离子体射流装置上,该装置经高压脉冲作用下击穿放电后产生等离子体射流.通过实验结果验证了所采用的设计原理及方法的可行性,给出了不同工作频率条件下得到的实验结果.     

高压静电除尘用电源调压特性的分析

为了得到高压静电除尘电源工作于串联谐振断续电流模式下的调压特性及选择一种适宜的控制方式,在分析电路工作原理的基础上,通过数学公式推导出了反映电路输出特性的解析表达式,分析了控制参数对电路调压特性的影响。通过仿真主要研究了调频、调占空比和调输入电压3种控制方式下电路特性的对比,结果表明,采用调节输入电压的控制方式具有较低的谐振电流峰值和有效值,是一种适合于高压静电除尘的控制方式,最后通过样机给出了实验结果。     

高压脉冲电源设计及其在除尘中的应用研究

与直流高压除尘相比,高压脉冲除尘具有更强的荷电能力且能降低能耗。设计了高压脉冲电源的拓扑电路,并据此实现了一套基于半导体开关的高压脉冲电源,该脉冲电源波形完整且幅值、频率、脉宽均可调节。但该高压脉冲电源脉宽调节困难,据此提出了一种改进的调节脉冲电源脉宽的方案,该方案经测试简单易行。将其应用于高压脉冲除尘系统,基于此开展了幅值、频率对气体颗粒物去除率影响的研究。研究结果表明:相同频率下,脉冲电压峰值越高,PM10和PM2.5去除率越明显。相同脉冲电压峰值时,在20～100 Hz范围内,脉冲频率越高,PM10和PM2.5去除率越明显。当脉冲电压峰值为12 kV,频率为120 Hz时,去除率超过96%。     

高压脉冲直流等离子体电源的研制及其放电特性

为满足高超声速磁流体流动控制实验研究的需要,采用同步高压脉冲电离和直流维持放电技术,研制了一种适用于高超声速激波风洞实验系统的高压脉冲直流等离子体电源。首先进行了静止低气压条件下的放电特性研究。通过高速电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)可以发现:初始时刻直流放电强烈,放电电流达到16A;随着电容储存能量的消耗,放电电流逐渐减小,放电强度缓慢减弱,直至完全消失,放电形状近似为一圆形。然后进行了高超声速气流中无磁场激励、磁流体(magnetohydrodynamics,MHD)逆气流减速激励和MHD顺气流加速激励条件下的放电特性研究,提出了用于高超声速激波风洞实验系统的MHD激励强度判定标准。研究结果表明:高超声速气流中施加磁场能够起到稳弧的作用,有磁场激励条件下的电源能量消耗约是无磁场激励条件下的3～4倍;MHD加速激励同MHD减速激励的功率相等,而MHD加速激励的电源能量消耗高于MHD减速激励的电源能量消耗。     

我国高压大容量交流直接变频技术获得重大突破

由北京时代金能电气科技有限公司研发的可直接应用于高压电动机的系列高压大容量交流直接变频器,日前在京通过了专家鉴定。专家认为,该产品新颖的工作原理及电路结构为世界首创,解决了当前常规高压变频器的诸多缺点,是通用高压变频器技术领域的一个重大突破。     

间歇式HPEF的高压脉冲电源及其杀菌实验

高压脉冲电场非热处理应用到食品杀菌可代替传统的热处理方法灭活液体中的病菌,高强度电脉冲能迅速杀死细胞但并不破坏食品的自然风味如色泽和营养,为此研制了高功率脉冲电源,其输出最高电压15 kV,最大电流40 A。在详细介绍了高功率电力电子器件IGBT使用过程中的过流和过压保护等问题和在输出端串联无感小电阻来修正波形实现了输出波形更陡峭的良好效果后,进行了两种相对难杀的典型微生物(枯草芽孢杆菌和黑曲霉菌)在间歇式处理室中的杀菌实验。结果表明,脉冲电场强度为13 kV/cm、脉冲宽度为15μs时,连续作用200个脉冲后,黑曲霉菌灭菌率能达99.64%,1000个脉冲后,所有的黑曲霉菌都被杀死;枯草芽孢杆菌相对难灭,在13kV/cm、15μs作用下灭菌率仅达87.08%;应在提高电场强度的同时避免放电,这对下一步的连续式杀菌实验有技术指导作用。     

电除尘器用高频高压脉冲数控电源

脉冲或间歇供电模式可以大幅度降低电除尘器能耗和提高除尘效率。为了实现电除尘器的脉冲供电,减少脉冲电源的成本和体积,在IGBT高性能器件基础上,综合利用串联谐振逆变技术和倍压整流技术,搭建了一高频高压脉冲数控电源,并用PSpice软件对此电源进行了仿真,分析了倍压器所用电容和负载电阻对倍加器输出电压的影响。最后给出基于LabVIEW环境的倍加器型高频高压电源实验,其输出电压峰值达到了30kV,频率为70kHz。实验的结果验证了频率、输出的可控性及仿真的正确性,仿真和实验结果可用于数控闭环系统的设计和构建。鉴于目前国内火电脱硫主流模式是化学湿法,产生大量无经济利用价值的低品位石膏,脉冲或间歇供电模式在火电领域推广可以大幅度提高除尘效率,从而使石膏变白并提高石膏品位,变废为宝,达到节能减排目的。     

高压脉冲电场设备及其在食品非热处理中的应用

为较全面了解高压脉冲电场(PEF)食品非热加工技术,总结了清华大学在PEF上的开发和应用研究,对PEF技术的理论研究和工业化发展现状进行了综述.首先分析了清华大学4代高压脉冲电场系统的电源结构拓扑和性能以及处理室的结构特性,其次对相关系统在液态食品处理领域的应用研究进行了总结介绍.研究结果表明,经过近10 a的努力,清...     

大功率中压变频技术及其对电机的影响

本文对中压大功率电动机变频调速的技术特点和电路结构进行了分析,阐述了多电平变频器的工作原理.针对变频设备的特殊使用环境,提出变频设备对电动机运行的影响,计算结果与实验测试结果相符合.证明多电平结构的控制方法具有广阔的应用前景.     

高频高压交流电源的研制

传统的工频升压高压电源体积和重量均很大且性能差、效率低,此外还对电网注入大量谐波,不适合科研及现代工业应用中的实际需要。为解决以上问题,研究了高频高压交流电源的系统结构及工作原理,采用先进的低压交流电弧技术、高频开关电源技术、单片机控制和阶段式电流保护技术,应用并改进新型电源电路拓扑结构,研制了一种应用于水中产生等离子体的高频高压交流电源。设计高频高压变压器是该电源的难点,对此进行了重点介绍并根据实测数据进行了电源的仿真分析,最后给出了样机的实测电压波形。实验结果表明,设计中应用的新型变换技术较好地解决了预研问题,从而证明了设计的可行性,为进一步完善电源系统提供了充分的依据。该高压电源频率10~30 kHz连续可调,具有体积小、重量轻、系统运行安全及控制方便等优点。     

一种高分辨率的单相交流调压电源设计

提出了一种采用IPM大功率模块实现的高分辨率调压电源的设计方法。该方法采用粗、细调节的方式实现了高分辨率的电压调节。重点介绍了逆变方式下粗细调节部分相位一致问题。试验结果表明这种方法切实可行。     

高频交流环节AC／AC变频变换系统基准正弦电路研究

首次提出并深入分析研究了一类全数字化技术、与电网电压n倍频或n分频信号同步的基准正弦电路，并给出了关键电路参数设计准则与试验结果，试验结果与理论分析一致。该基准正弦电路具有输出正弦电压与电网电压n倍频或n分频信号同步、THD小、幅值可调但不受电网电压波动的影响、简单实用、价格低廉等优点，在高频交流环节AC／AC变频变换系统和UPS中具有重要应用价值。     

倍加器型高频高压数字电源

为了精确控制不同的工作环境下静电除尘器的电压,讨论了传统静电除尘用低频高压电源与高频高压电源的区别,用PSpice软件仿真了静电除尘器用高频高压电源。分析了频率对倍加器输出电压的影响;利用仿真结果拟合出高压硅堆导通时间公式,可用于高压硅堆损耗计算及高压硅堆型号的选择;利用公式推导出负载对输出功率的影响。最后给出基于LabVIEW环境的倍加器型高频高压电源实验,验证其频率、输出的可控性;通过电压反馈控制,将杂散电容引起的不稳定频率上限从<5kHz提高到>10kHz,降低了电源所需高压电容的大小,降低了系统成本。     

电动执行机构的变频调速控制

将脉宽调制变频调速技术应用于电动执行机构的电机控制。简要介绍了所采用的控制芯片和功率模块，阐述了相应的变频调速原理。设计出基于INTEL专用电机控制单片机196MC的变频调速装置。根据电动执行机构的特点，对电机在各种运行状态下的控制算法做了详细介绍。实际运行表明，采用变频调速控制的电动执行机构的性能大大优于一般的执行机构。     

电动执行机构的变频调速控制

将脉宽调制变频调速技术应用于电动执行机构的电机控制。简要介绍了所采用的控制芯片和功率模块,阐述了相应的变频调速原理。设计出基于INTEL专用电机控制单片机196MC的变频调速装置。根据电动执行机构的特点,对电机在各种运行状态下的控制算法做了详细介绍。实际运行表明,采用变频调速控制的电动执行机构的性能大大优于一般的执行机构。     

MAXF高压变频调速装置在发电厂凝泵、凝升泵上的应用

对发电厂的凝泵、凝升泵的高压变频改造进行了简要叙述,并对经济性试验的数据进行了定量分析。描述了实际调试运行中的一些问题进行分析和提出解决办法。