POS工作参量定标关系的数值模拟

利用通用的２－１／２维铨电磁网格粒子模拟程序对等离子体断路开关工作电压与等离子体密度的关系作了数值模拟研究。提出了临界工作电压的概念,并获得了等离子体密度在１０＾１１至１０＾１３ｃｍ＾－３范围内变化、负载为强流电子束二级管时临界工作电压与等离子体密度的定标关系。该定标关系在较低和较高等离子体密度区解析的融蚀模型的预期有显著差别,而在１０＾１２ｃｎｍ＾－３附近区域则基本一致。     

用于脉冲功率技术中的离子束断路开关

介绍用于真空储能装置中的离子束断路开关——IBOS。它是利用高速低密离子束代替低密中速等离子体融蚀断路开关“等离子体”而形成的,从而获得了更短的开断时间(<4ns)。     

整流模式下BWPT系统功率变换器的等效输入阻抗分析

由于功率变换器的等效负载阻抗对双向无线电能传输(BWPT)系统的特性分析有影响,因此对该等效负载阻抗进行计算有重要意义。文中首先建立了采用双向全桥功率变换器和LCC补偿的BWPT系统模型;然后,构建了工作于整流模式的功率变换器的等效电路,并对其整流工况进行了分析;进而,推导了双向功率变换器等效负载阻抗的计算方法;最后,搭建了试验平台,对建立的模型和提出的方法进行了验证。结果表明:工作于整流模式的双向功率变换器的等效负载阻抗包含电阻和电抗两部分,且它们的值与开关器件并联电容、补偿电感以及负载有关,所提出的方法能有效地对该等效阻抗进行计算,进而有助于准确地分析系统特性。     

DC-DC变换器中负载阻抗特性及其对稳定性的影响

作为开关电源的核心部分,DC-DC变换器在实际应用中可能带有电感性的阻抗负载,这将对系统的稳定性产生影响。基于稳定设计的考虑,考察变换器对阻抗负载中寄生电感分量的容忍度,得到对应电路稳定的电感分量阈值,并对电路负载的阻抗效应进行综合分析。建立包含负载电感分量在内的变换器高维模型,并构造电路的离散迭代映射,通过计算平衡点附近的特征根,来分析当寄生电感分量变化时系统状态的演化过程及对电路稳定性的影响。相关的电路精确仿真、理论分析和电路实验均证明,阻抗负载存在一个对应系统不稳定的电感分量区间,而电路参数将对该区间的范围存在一定的影响。     

大功率复合器件的PSPICE模拟

在ＰＳＰＩＣＥ电路模拟软件中，采用简单易行的等效电路模拟法，建立了改进型等效电路模型，实现了对功率开关器件特性的模拟。通过与实验结果比较，主宰了改进模型的可靠性。     

基于节点阻抗矩阵的直流配电网谐振特性分析

为分析直流配电网谐振特性,在序分量动态相量谐波分析模型的基础上,分别建立直流配电网中并网换流器、交流负载接口换流器以及直流负载接口双向DC-DC换流器等关键元件的诺顿等值电路模型,进而构成直流配电网的等值电路模型。基于等值电路模型,形成直流配电网的节点阻抗矩阵。通过分析节点阻抗矩阵中各元素的频率特性,得到整个直流配电网的谐振特性,包括换流器自身及换流器间的谐波相互作用关系。接着深入研究影响直流配电网谐振特性的主要因素。通过仿真验证理论分析的正确性和有效性。     

基于S参数的空气开关高频模型研究

空气开关是低压配电网中重要的电器设备。然而由于其内部的特殊结构,导致对电力线通信信号某些频段产生深度衰减。为了深入研究空气开关对通信信号的衰减规律,准确建立空气开关的高频电路模型是非常必要的。文章基于二端口网络散射参数与阻抗、传输参数间的转换关系以及串并联谐振电路特性建立了空气开关的高频电路模型,通过MATLAB仿真与实际测量结果的对比分析,验证了空气开关高频等效电路模型的可行性。该空气开关的高频电路模型能够较为准确地表达空气开关的阻抗及传输特性,建模方法简单适用,为低压电器建模提供了参考。     

倍频式IGBT高频感应加热电源的研究

倍频式感应加热电源负载输出频率为功率开关管工作频率的二倍，且功率开关器件工作时具有软开关特性，在需要高频应用的场合很有意义。文中以IGBT来实现倍频式高频感应加热电源，比较了不同频率比下的电路工作状态，得出电路工作在断态下更适合电路功率调节的结论。详细分析了断态下电路工作状况，得出直流等效电阻与交流负载等效电阻的关系，并给出了选取电路参数的经典方法。根据该方法设计了一台样机，通过实验验证了理论分析及参数选取方法的正确性。     

基于LCL补偿的多负载移动式感应非接触电能传输系统

针对多负载移动式非接触感应电能传输(inductive contactless power transfer,ICPT)系统的设计与控制进行研究,分析LCL电路的输出特性和阻抗特性,当其电感之比等于1时,其谐振频率与负载无关,满足多负载ICPT的要求;介绍多负载移动式ICPT系统的结构,并建立其等效电路模型,通过对等效模型的分析,提出原副边独立控制的控制策略和补偿电路设计原则,补偿电路要能够实现谐振频率与负载无关,以实现负载可变;分析LCL补偿电路的设计方法,分析副边LCL补偿和串联补偿的区别,当副边品质因数小于1时,LCL补偿输出功率更大;建立多负载移动式ICPT系统的仿真和实验平台,对理论分析和设计方法进行验证。     

基于PDM的WPT中的阻抗变换与稳压控制方法

提出了一种新的基于脉冲密度调制(PDM)的无线电能传输(WPT)系统接收端的阻抗变换与稳压控制方法。将接收端中整流器下方的两个二极管替换为MOSFET,构成新型的全桥有源整流器拓扑结构,应用傅里叶级数对基于PDM工作在整周期通断方式下、由新型全桥有源整流器构成的负载阻抗变换电路和稳压电路进行了理论分析,并通过实验验证了这种阻抗变换方法与稳压控制方法的有效性。应用该方法简化了传统的阻抗变换电路与稳压电路的结构及其控制方法,并且该新型阻抗变换电路适用于频率变化的场合。     

脉冲电弧侵蚀电极材料时的热分析

气体火花开关在大电流工作形下，会因为开关电极受到高能量，大电流电弧的烧蚀作用而影响其工作性能和寿命。本文根据电极电弧的烧蚀模型，通过热传导的计算，推导出了几个实用的公式，指出了选择耐烧蚀电极材料的原则和减少气体火花开关电极烧蚀的方法。     

三相PFC和软开关技术在变频器中的应用

将三相功率因数校正和软开关技术与传统变频器结合,提出了一种新颖的电路结构,在变频调速的同时,改善了电网,降低功耗.前端使用三相双开关PFC电路,结合一种新颖的CCM控制模式,为直流侧提供稳定的电压源,EMI小且适用于大功率,后端的零电压导通电路使用三个辅助开关与LC谐振电路,降低了控制难度以及逆变侧开关的负荷,并通过仿...     

一种三相二臂的三电平有源电能质量补偿器

为治理非线性不平衡负载的电能质量问题,研究一种简化型三电平有源电能质量补偿器。它由三相二臂三电平逆变器与直流均压电路组成。在分析逆变器的结构和数学模型的基础上,推导逆变器的无差拍控制公式。由于两开关臂在无差拍控制上有耦合关系,为此前馈解耦方法被用来实现两个三电平开关臂的独立控制,提高系统的稳定性。针对直流侧均压问题,采用一种小容量的均压电路,并提出基于电流闭环的均压控制方法,可实现直流侧电压动态均衡。最后,仿真和实验结果验证了所提出结构和控制方法的正确性。     

气体火花开关电极的烧蚀研究

为分析气体火花开关的电极烧蚀问题 ,首先用尼康ECLIPSEME6 0 0P型显微镜实验研究了开关放电后电极表面的微观形貌和侵蚀特征 ,结果表明电极烧蚀的典型图象大致有 3种 :弧坑、突起、裂纹 ;电极烧蚀机理的定性分析表明电极表面烧蚀的图象可用热爆炸力、磁流体动力、热应力等学说解释     

基于PSPICE仿真的IGBT功耗计算

结合无刷直流电机控制器的设计,提出了基于PSPICE仿真的绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)功率损耗的估算方法。建立了IGBT电路仿真模型．给出了IGBT功率损耗与开关频率和栅极电阻阻值之间关系的仿真结果。最后,给出了功率损耗的计算方法．对不同开关频率和不同栅极电阻时的功率损耗进行了定量计算。结果表明,增大开关频率和栅极电阻会使IGBT的功率损耗增加。     

基于ANSYS Workbench的高压开关断路器传动机构强度仿真计算

为了保证高压断路器传动机构在运动过程中机械强度的可靠性,可应用CAE仿真技术,在设计初期对高压断路器传动机构进行建模和仿真计算,然后根据各部件的计算结果,对强度薄弱部件的结构进行优化,进而提高传动机构的可靠性。以某高压开关断路器传动机构为研究对象,首先利用三维软件进行设计建模,然后根据传动机构动触头行程与拐臂转角之间的一一对应关系,应用CAE仿真软件ANSYS Workbench软件中的刚体动力学与瞬态动力学仿真模块,求解传动机构在运动过程中,各部件的最大应力随时间变化曲线。最后结合机械寿命试验,对ANSYS Workbench运动仿真计算结果的可靠性进行验证。结果表明,ANSYS Workbench运动仿真计算结果可为高压开关断路器传动机构设计提供依据。     

电压跟随器型开关线性复合电源导论——SLH功率变换技术及应用(一)

介绍了一类由开关放大电路与线性放大电路复合而成的电压跟随器型电源，分析其高效与优波兼顾的特性，以及适应多类负载(含非线性负载)和抗负载扰动的能力与低输出阻抗之间的内在联系；与开关滤波型电源进行了静动态性能比较。本文为后续开关线性复合电源(SLH)相关论文的内容提供了依据。     

强电接点电侵蚀解析模型和应力分布模型

对油断路器电接点电侵蚀凹坑的形成以及电蚀坑表面层状态进行了分析。建立了电接点电侵蚀沿电极深度方向上的温度场分布解析模型和解析表达式。给出了电接点放电结束后冷却温度场变化的解析方法。并对凹坑表面层残余应力的形成机理进行了较为详细的分析。建立了电侵蚀凹坑表面层残余应力分布的物理模型,给出了电侵蚀凹坑表面层残余拉应力区长度的计算方法。     

基于电路等效变换的二极管箝位式模块化多电平换流器电磁暂态并行仿真模型

针对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）常规电磁暂态仿真模型计算资源消耗较大的问题,基于电路等效变换原理,提出了二极管箝位式模块化多电平换流器电磁暂态仿真的并行等效模型。首先将换流器子模块等效为受控源,实现子模块与换流器主电路的解耦,便于应用并行计算方法;其次根据子模块电路结构预先分析出各种可能的工作模式,以避免开关动作时重新生成计算矩阵,便于根据桥臂电流与开关状态等信息实时计算出模块端口电压。对一个12电平MMC换流器的仿真结果,验证了所提方法的有效性以及该等效模型的正确性。     

单一方程描述理想开关特性的电机场路耦合动态仿真

以开发通用的电机电磁场瞬态仿真软件为目的，将一种新的电力电子开关器件的数学模型，应用于耦合电力电子驱动电路的电机电磁场有限元瞬态仿真之中。建立了理想开关元件各自的单一伏安特性方程，用一个方程，描述开关元件通断的不同状态。这样，只需按一个拓扑结构建立电路方程，简便易行，易于编写通用软件；能自动判断开关状态，不用特殊处理。通过对一台永磁无刷直流电机进行瞬态仿真，并与试验结果相对比，验证了单一方程描述理想开关元件的场路耦合电机瞬态仿真方法的正确性。