静电除尘用大功率高压电源相位跟踪的研究

介绍了传统的串联谐振电源的工作原理，分析了其相位跟踪技术的缺点，给出了影响其相位跟踪的几个因素。根据逆变器偏离谐振点时续流二极管存在续流，对传统的相位跟踪技术提出了改进。实验证明，改进后的相位跟踪技术效果明显，保证了逆变器工作在谐振点附近，提高了静电除尘用大功率高压电源的可靠性。     

大功率IGBT模块串联动态均压的研究

绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的串联使用是一种较为有效的提高耐压的方法。作为电感储能型脉冲功率系统中的主断路开关,IGBT串联组合会在开关的动作瞬间在各串联模块两端出现动态不均压的现象。工程应用中,各串联IGBT栅极驱动信号的不同步是导致动态不均压的主要原因。文中分别从负载侧被动均压和栅极侧主动均压对驱动信号的同步性补偿作用进行了理论分析和实验验证,结果表明均可以达到很好的动态均压效果。在此基础上提出利用阻容二极管有源均压法实现多个IGBT模块的串联应用,仿真验证了该方法在3个IGBT串联应用中的可行性。对工程实际应用具有一定的参考意义。     

高压IGBT串联均压控制电路阈值电压设计方法

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件具有耐压高、开关速度快、易驱动等优点,在电力电子变换器中应用广泛。然而目前单个IGBT器件的电压等级与容量不能满足大容量变换器的需求。应用高压IGBT串联技术是提升电力电子变换器电压等级与容量的一种有效方法。高压IGBT串联技术的关键问题是保证瞬态过程中的电压均衡。门极均压控制电路可以有效抑制串联IGBT的瞬态电压不均衡。该文介绍了一种门极均压控制电路的工作原理,综合考虑开关瞬态过程中换流回路杂散参数与续流二极管正向恢复特性的影响,提出了该电路的关键参数阈值电压的设计方法,可应用于多电平、多管串联的电力电子变换器系统中,并通过实验对该设计方法的实用性进行了验证。     

基于PVI的IGBT串联驱动及均压措施研究

提出了一种高压IGBT串联用隔离驱动及其均压方法.简要介绍了光压隔离器(Photo Voltaic Insulator,简称PVI)的工作原理及参数,给出了采用PVI的串联IGBT隔离驱动电路及工作原理,详细阐述了采用PMOSFET的高压IGBT串联均压方法.最后,给出了上述PVI隔离驱动电路和PMOSFET均压方法在以双IGBT串联为调整管的高压恒流源中的均压效果,经实际测试其均压误差小于2%.     

基于矢量控制的光伏逆变器IGBT损耗计算

为精确计算光伏逆变器的IGBT损耗,指导系统热设计,提出了一种IGBT损耗精确计算的实用方法。以可视化的工程计算工具MathCAD为载体,基于SVPWM矢量控制原理,建立了光伏逆变器IGBT实际工作的动态电流函数,并以该电流函数为核心,建立了IGBT损耗、反并联二极管损耗与电路中电流、电压等强相关参数的准确模型,通过编辑IGBT通态饱和压降与电流的函数;IGBT开、关损耗与电流及工作电压的函数;反并联二极管通态压降与电流的函数;反并联二极管反向恢复损耗与电流等的函数;利用积分及线性插值函数求和的形式计算出IGBT及其反并联二极管的损耗。利用该精确方法与传统的经验公式分别对损耗进行计算,逆变器IGBT温升试验结果与经验公式计算结果有一定的差异,与计算方法结果完全一致。结果表明,建立在IGBT及反并联二极管实际开关动作的损耗计算,在工程上等效于真实的工况,可以精确反应IGBT的损耗。     

用于IGBT串联的RCD均压电路参数选择

为了选择更合适的基于电阻、电容和二极管的均压电路(RCD均压电路)的元件参数,在详细分析RCD均压电路工作原理的基础上,提出了一种基于稳态的电路元件参数选择依据,并针对RCD均压电路工作过程中的几个重要时间常数进行分析。将采用该依据设计的RCD均压电路用在基于IGBT串联的直流斩波电路平台上进行了验证,实验结果表明采用该依据设计的RCD均压电路可以有效地抑制串联IGBT的动、静态不均压现象。因此,提出的依据为RCD均压电路元件的参数设计提供了理论基础和整定方向。     

一种新电路在IGBT串联技术中的应用

动态均压是IGBT串联技术的关键.在分析和研究国内外多种1GBT串联均压电路和均压方法的基础上,采用一种结构简单、控制容易的辅助均压电路对IGBT进行均压,并对其工作机珲进行了说明.通过软件Pspice进行仿真,从理论上论证在IGBT串联中辅助均压的可行性.最后,通过试验验证该电路在IGBT串联电路均压的有效性.仿真和实验表明,该电路能够有效地使串入电路中的IGBT实现均压,给工程应用提供了一种IGBT串联的均压方法.     

基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压新方法

为解决由器件驱动信号不一致引起的多个IGBT串联电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合中的应用,笔者结合功率侧和栅极侧IGBT串联均压辅助电路的优点,提出一种基于增强密勒效应的IGBT串联有源均压辅助电路,并对其工作原理进行了论述。然后,建立IGBT串联仿真电路,对不带和带该均压辅助电路两种情况进行仿真。仿真结果表明,该均压辅助电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不一致造成的电压不均衡,而且能够有效防止过电压的发生,确保了IGBT串联的安全运行。     

IGBT串联均压电路的动态和静态分析

在高压、大功率领域中,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的串联使用备受关注,IGBT的静态和动态均压成为串联使用的关键技术。在研究了多种IGBT串联静态均压和动态均压的基础上,提出一种结构简单、控制容易的均压电路,并对其静态均压和动态均压的工作原理进行了详细叙述。实验结果表明,该电路很好地解决了IGBT在串联使用时的均压问题,在静态和动态过程中,都起到了抑制过电压的作用,能保证开关不同步造成的过电压小于10%,确保了IGBT串联时的有效使用。     

基于驱动信号同步的串联IGBT动态均压方法

为解决由驱动信号不同步引起的多个IGBT串联动态电压不均衡问题,以实现串联IGBT在大功率高电压场合的应用。在研究国内外多种IGBT动态串联均压技术的基础上,采用同步变压器和端电压钳位电路相结合以实现动态电压均衡,并对其工作原理进行了说明。然后运用Saber仿真软件,建立串联IGBT的动态均压仿真电路。仿真结果表明,动态均压电路在IGBT串联运行时不仅能够很好地抑制IGBT驱动信号不同步造成的动态电压不均衡,而且能够使开关瞬态的过电压≤10%,确保了串联IGBT的安全运行。     

新型软开关全桥变换器IGBT高速驱动电路

提出一种适用于软开关全桥变换器的IGBT新型驱动电路,它采用脉冲变压器隔离,无需附加单独浮地电源,IGBT栅源之间没有振荡现象,死区时间可调节,驱动电路对元件参数变化不敏感,IGBT关断时可提供反向栅压,工作频率可达100kHz。驱动电路结构简单,抗干扰能力强。实验结果证明了新方案的合理性和有效性。     

基于双线圈继电器压变二次操作方案研究

分析比较了单线圈和双线圈2种不同类型的继电器压变二次切换的优缺点,在介绍双线圈压变二次切换原理的基础上,提出了合理压变二次操作方案,并对操作过程中与母差方式、母联开关操作电源的配合操作进行了分析说明,确定了优化操作方案,为类似的工作提供参考.     

基于LabVIEW的高压断路器操作机构状态评估

针对高压断路器操作机构型号的多样性,状态评估过程中标准线圈电流波形不统一的问题。提出通过对高压断路器操作机构分/合闸线圈电流波形曲线进行纵向和横向比对,来综合评估操作机构的运行状态,掌握其运行特性变化过程。并基于Lab VIEW软件平台开发了高压断路器操作机构状态评估系统。实例分析表明该评估系统可以准确的判断高压断路器电磁铁、操作机构本体、辅助开关三个部分的运行状态,及早发现操作机构的缺陷和故障隐患以便及时处理,从而提高高压断路器运行可靠性。     

真空断路器空载合闸操作过电压分析及仿真研究

分析了操作过电压特点和产生原因。通过空载合闸线路时的集中参数等值电路对其产生的过电压进行计算,运用ATP-EMTP仿真对500 kV输电线因不同操作产生的过电压情况进行仿真试验,得到了断路器合闸空载线路过电压的特点,为过电压抑制措施提供了参考。     

一种快速估算运行状态母线短路容量的方法

实时估算运行状态下的母线短路容量,对于评估系统在各种扰动工况下的稳定水平以及继电保护整定计算具有十分重要的实践价值。针对不同运行方式下母线的实时短路容量不易获取的问题,运用戴维南定理对母线的系统侧进行端口等效,并依据负荷工况的变化对母线电压功角影响的条件,推导出功率变化量、电压变化率与母线短路容量之间关系。由于功率变化量和电压变化率便于直接测量,依据上述三者之间的关系,就能方便地估算出母线短路容量。     

空间矢量法自适应检测基波正负序及谐波分量

为了满足系统各分量的实时检测,结合空间矢量概念与自适应干扰对消原理提出了适用于三相系统的基波正、负序分量和谐波分量的自适应检测方法,并详细地分析了检测电路的频率特性。结果表明,所提出的自适应检测方法对于基波检测回路相当于一个理想的二阶带通滤波器,对于谐波检测回路相当于一个理想的二阶陷波器。当被检测信号发生严重畸变时,为克服高次特征谐波对检测精度的影响,采用了在积分器前串接低通滤波器的方法来减小谐波引起的权值波动。用软件PSCAD/EMTDC仿真带不对称负荷的三相电压型逆变器的结果证明了所提检测方案正确有效。     

碳化硅MOSFET用于500V低压直流断路器的可行性研究

碳化硅MOSFET具有低导通损耗、开断速度快、耐高温等优点,其优异的开断性能是研制低压直流断路器的理想选择。从现有直流电压等级、绝缘水平和用电安全等角度确定断路器的工作电压等级,并搭建简易低压直流电路模型,估算模型中的各元件参数。在此基础上对断路器正常和短路两种状态下的过电压进行计算,同时根据厂家提供的碳化硅MOSFET参数及特性曲线,利用仿真软件saber建立模型,进行操作过电压分析。并设计两种过电压保护电路使Si C-MOSFET更加安全可靠工作,证明碳化硅MOSFET用于500 V直流断路器的可行性。     

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。     

断路器操作回路的智能化监测系统设计

为了监测断路器操作回路中跳/合闸回路、压板和保护出口接点的状态,并对其薄弱环节故障进行预警以避免断路器误动或拒动,设计了断路器操作回路的智能化监测系统。该系统改进了现有跳/合闸回路,并给出了系统中元件的选型与参数整定依据,能够实现跳/合闸回路的全工况监视和保护。为了实时监测断路器操作回路压板和保护出口接点的状态,实现压板误操作和保护出口接点故障报警,该系统采取了配合使用电感式接近开关和霍尔电压传感器的方法,并给出了传感器的具体安装位置。该系统采用单片机处理并上传传感器采集的现场信息,利用LabVIEW编写后台软件界面,能够实现实时状态显示、人机交互、历史数据存储和故障报警等功能。     

基于交流电路运行特性的电压稳定裕度指标

在分析交流电路临界电压崩溃特性的基础上,确定了交流电路支路临界电压崩溃的边界,提出了基于交流电路运行特性计算电压稳定裕度指标的方法。算例表明所提算法有效规避了在接近崩溃点附近潮流收敛困难的问题。