微弧氧化电源及驱动电路设计

微弧氧化是镁合金表面处理的一种新方法,微弧氧化电源是这种方法的决定性因素之一,功率模块IGBT的触发是电源的核心。传统的触发模块有EXB841和M57959L,由于二者适用范围以及电性能的要求使其不适合触发大功率IGBT,所以我们选用了大功率触发模块2SD315A。详细介绍了在镁合金表面进行微弧氧化的电源的原理,及2SD315A在电源中的应用。     

一种数字化多自由度镁铝合金微弧氧化电源的研制

分析和比较了传统的氧化电源和微弧氧化电源进行镁合金、铝合金表面处理时的主要特点,提出了一种应用于镁合金、铝合金微弧氧化的数字化多自由度大功率的双极性不对称脉冲电源。介绍了其技术特点、工作原理、控制方法、人机界面设计、主要结构、试验结果以及现场应用情况。     

一种数字化多自由度大功率微弧氧化电源的研制

分析了传统的氧化电源在镁合金、铝合金表面处理应用中存在的主要问题,提出了一种应用于镁合金、铝合金微弧氧化的数字化多自由度大功率的双极性不对称脉冲电源。介绍了其工作原理、控制方法、主要结构、试验结果以及现场应用情况。     

镁合金微弧氧化过程工艺分析及主电源设计

分析了镁合金微弧氧化过程中电压、电流突变产生的原因,提出了在微弧氧化前进行预处理的解决方案,并介绍了预处理电源主电路和微弧氧化主电路的设计。通过试验表明了预处理方案的可行性和效果,以及微弧氧化两套电源设计的合理性和可靠性。     

用于镁合金表面处理的脉冲微弧氧化电源

微弧氧化是一种新型的表面处理方法,要求电源的脉冲幅值、频率、占空比均在一定范围内连续可调。介绍了基于TC787专用集成芯片为核心的晶闸管三相全桥半控整流电路和基于SG3525的可控斩波电路的设计,通过波形分析,证明了电路设计合理,满足微弧氧化电源需求。     

微弧氧化电源多时间尺度控制系统的设计

首先确立微弧氧化(MAO)电源拓扑结构;然后研究MAO负载的等效电气模型,并得出不同阶段的负载模型参数,为MAO电源设计提供有效参数支撑;基于Buck电路小信号模型,建立移相全桥变换器小信号模型并推导相关传递函数,并针对电流和电压控制结合PI控制设计相应补偿环节;最后,以TMS320F2812为核心进行软件设计,使其产生MAO电源的触发脉冲,仿真和实验结果验证所研究的MAO负载等效电气模型的正确性和有效性。     

双极性微弧电沉积电源系统研制

为满足微弧氧化和阴极微弧电沉积两种涂层制备工艺的共同需求,设计了一种双极性直流脉冲电源系统,该电源系统由主回路和控制系统组成,主回路采用两级结构,前级为三相全桥整流部分,包括三相全桥晶闸管整流电路及其触发电路,输出连续可调的直流电压;后级为逆变电路,包括全桥逆变电路,驱动电路以及脉冲波形发生器的设计,保证输出频率、占空比可调的双极性脉冲波形;控制系统采用双闭环结构,内环为电压环,外环为电流环,采用PI控制算法,实现恒流、恒压控制.     

微弧氧化用脉冲电源的研制

采用微弧氧化对阀金属及其合金进行材料表面改善是最近的研究热点,目前主要采用直流和工频正弦波进行,而采用脉冲波形可以改善膜层质量,提高生产效率.本文研制了一台基于DSP控制的用于微弧氧化系统的脉冲电源,实现了脉冲的频率、占空比和幅值可以在一定范围内调节.分析了微弧氧化系统的负载特性,并详述了各种脉冲波形的产生方法及对应的电路工作模式.在实验中采用该电源对镁合金(AZ91D)进行了微弧氧化处理,处理结果验证了该电源的有效性.     

新型多加工工艺的微弧氧化电源的研制

微弧氧化电源的输出特性直接影响着陶瓷层的形成质量,针对不同的加工工艺需要有不同的脉冲频率、占空比、正负脉冲个数,以及不同的正负脉冲的幅值.在分析微弧氧化工作原理的基础上,设计了一种脉冲频率、占空比、正负脉冲个数和正负脉冲的幅值,均可自由调节的微弧加工电源,适应了多种微弧氧化加工工艺的要求.样机实验结果验证了其可行性.     

电压不对称条件下并联电压源型SMES的触发方式

电压不对称条件下超导磁储能（SMES）的触发控制一直是个值得关注的问题，对称触发的SMES会向系统注入负序电流及以二倍频波动的功率，目前关于电压源型变换器不对称触发控制都是以消除负序注入电流为控制目标，文中在详细阐述不对称触发的研究背景的基础上，提出了可以消除有功功率二倍频波动的不对称触发，仿真计算结果表明，采用不对称触发后，SMES向系统注入的有功功率的平均值接近于系统的有功功同求，二倍频分量幅值也明显降低。     

正泰电源挑战电力电子大格局——访浙江正泰电器股份有限公司副总裁刘时祯

原籍安徽,在上海长大的刘时祯出生于1956年,1982年赴美留学。学业完成后,刘时祯进入美国工业界,长期从事电力电子方面的工作,曾任Exide电子集团高级工程经理、阿尔法科技有限公司研发副总裁、泰科电子电源系统全球研究发展部副总裁、泰     

基于DSC整流器和双闭环PR逆变器的模块化中频静变电源

与传统中频电源相比,模块化中频静变电源具有选用灵活、可靠性高、冗余性好、便于系统维护等优点。中频静变电源整流器在控制母线电压稳定的同时还要实现单位功率因数控制。为此,具体分析了双电流环控制策略,给出了双电流环控制器中电压电流正负序分离原理和双dq锁相环的具体实现方法,即延时信号抵消(DSC)和双闭环准比例谐振(PR)。针对逆变器输出电压基波无差跟踪困难、谐波含量高等问题,采用双闭环多重准PR控制策略,实现中频电压的稳定输出。仿真和试验结果表明,双电流环控制器能同时实现母线电压稳定和单位功率因数控制,采用双闭环多重准PR控制策略的中频逆变器能够输出稳定的中频交流电压。     

特高压固定串补火花间隙拒触发事故分析及解决方案

当前超、特高压固定串补用火花间隙的试验及考核均以工频和倍频故障电流为主,基本未考虑故障电流含有直流分量的情况.分析了1000 kV特高压南阳站一起特高压固定串补用火花间隙拒触发事故,认为本次线路故障电流中直流分量幅值较大导致火花间隙触发控制回路中电压测量传感器磁饱和,导致火花间隙触发控制单元未能正确测量出串补过电压水平...     

全功率变速抽水蓄能机组无功优先控制策略研究

全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速抽蓄在任何时候的最大电流不能超过变流器过载能力。而电网侧在故障期间及故障恢复期间对有功、无功的需求有所不同,本文比较了变速抽蓄机组的几种有功、无功电流分配策略,提出了变速抽蓄机组的无功电流优先控制策略可满足弱电网在故障期间对无功电压的需求。最后通过变速抽水蓄能机组在实际电网中的仿真分析,验证了该策略的正确性。     

混合型有源电力滤波器设计及其工程应用

此处以工程应用为背景,研究了一种适用于低压大电流整流系统的混合型有源电力滤波器(HAPF),给出了该结构的主电路及原理说明,介绍了从驱动功率、死区时间和箝位保护3个方向选择大功率模块,从电平转换到光纤传输实现触发,采用热管技术以及基于DSP控制系统等关键技术的设计,包括DSP TMS320F2812控制板和接口电路板的设计。最后,针对某铜加工厂的谐波及无功实际情况,给出该滤波器的具体实现方案。现场运行数据表明,设计方案和实验装置有效、可靠。     

基于PIC16F873单片机的动态电力补偿控制系统

介绍了一种基于PIC16F873单片机的动态电力补偿控制系统,该系统通过模拟输入电路对相电压、相电流进行采样,利用均方根公式计算相电压的有效值、相电流的有效值和功率因数,然后用PID算法计算出触发信号的大小,再通过晶闸管相控电抗器来实现电网功率因数的动态补偿。还介绍了控制系统硬件结构和软件的设计方法。实践表明,该系统运行可靠、稳定、补偿响应速度快,能够实现动态无级的电力补偿。     

基于总线耦合器的低压配电监控系统设计

研讨低压配电监控系统的要求,详细阐述基于总线耦合器的低压配电监控系统的实现方案,描述系统的硬软件配置及主要技术特点,给出一个高效的低压配电监控管理系统实例。经系统测试和运行表明,总线耦合器与监控主机通讯可靠准确,实时性满足了供配电监控系统的要求,具有参考价值和应用前景。     

不对称电网电压下MMC-HVDC系统功率波动抑制策略研究

电网电压不对称时,在基于模块化多电平换流器的高压直流输电(Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current,MMC-HVDC)系统中,针对MMC交流侧输出产生的有功功率和无功功率二倍频波动问题,提出了将电网电压、电流均变换至正序dq坐标系下进行电流参考值计算的控制策略,可同时抑制MMC交流侧输出的有功功率和无功功率的二倍频波动。此外,电网电压不对称时,在正序dq坐标系下,电压d、q轴分量中除直流分量外,还将含有由负序分量引起的二倍频分量。若在锁相环的设计中不考虑此二倍频分量,则电网电压不对称时系统整体控制性能将会受到影响。据此设计了基于二倍频陷波器的频率自适应锁相环,在电网电压不对称情况下可准确锁定正序电压相位,并计算电网正序电压幅值及负序电压在正序d、q轴上的分量值,用于所提控制方法中的dq变换及功率波动抑制环节中电流参考值的计算。最后通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性。     

高压电力系统智能无功柔性补偿技术的研究

针对并联电容器作为无功功率补偿装置时所出现的一些问题,笔者在TCSC补偿技术基础上,提出可控并联电容(TCPC)的控制技术,通过降压的方法在低压侧利用电力电子器件对高压系统实行无功柔性补偿。该补偿模块不仅能够消除因电力电子器件而产生的谐波,而且还能有效地解决在高压系统中晶闸管的耐压问题。模块是分相设计的,因而可在一定范围内对三相不对称系统进行补偿。模块吸收连续可调的无功和有级电容共同作用,有效解决现行系统中有级投切振荡、不易控制等问题。有级电容的投入采用"循环投切"的方式,投入无涌流,可有效地延长补偿电容的使用寿命。系统的无功电流、功率因数等参数的测量及触发脉冲的产生采用CPLD来实现。结果表明,利用CPLD不仅可提高系统运行的稳定性和控制的准确性,而且还节省了硬件资源。由于无级模块是可实现分相调节,从而可实现在一定的范围内对三相不对称负荷的快速无级柔性补偿。