10 kV对旋风机软启动及触发技术研究

常规的晶闸管斜坡调压软启动方式和晶闸管触发系统对10 kV系统下的异步电机难以获得良好的启动效果.为此提出了基于续流角增量的定子电压补偿方法和模糊恒流启动控制方式,基本消除了大功率电机启动过程中的电流过大和电流振荡.晶闸管采用高频电流源触发,解决高压侧和低压侧隔离触发的问题.基于以上方法的新型软启动器在10 kV对旋风机上获得了不错的应用效果.     

用白炽灯检查晶闸管整流电路

移相控制的晶闸管整流电路,应用十分广泛。在设计安装或现有的电路出现故障时,目前一般是先用万用表测量晶闸管整流电路输出电压的方法来检查触发电路和主电路的工作是否正常,但这种方法并不可靠。晶闸管导通要同时具备以下条件:加上正向阳极电压和合适的正向控制极电压;触发脉冲宽度应足够宽,以使主电路电流达到掣住电流;主电路电流大于维持电流。如果用高内阻的万用表去测量晶闸管整流电路的输出电压,可能因主电路电流小于其维持电流而使晶闸管不能导通,从而测量不出输出电压。但这并不说明电路有故障。以一个单相半波晶闸管整流电路为例,元件是KP-20安600伏,其维持电流≤20毫安,电路最大输出电压100伏,100伏/20毫安=5千欧,就是说,在电路正常的情     

基于10 kHz应用的高频晶闸管研制

此处基于高频晶闸管的工作特点,从工艺及结构设计、硅片及扩散参数设计和光刻版图设计3个方面进行设计思考,确定了:高频晶闸管所采用的扩散工艺和与工艺相对应的杂质浓度分布;高频晶闸管所选用的硅片参数和扩散参数;通过对高频晶闸管开通特性的分析、仿真,设计了高频晶闸管阴极光刻版图。所研制出的3英寸高频晶闸管的工作频率达到了10 kHz。     

微机控制高频脉冲列实现晶闸管“双窄脉冲触发”的研究与应用

提出了运用冲量定理分析高频脉冲列取代宽触发脉冲的机理;建立了励磁回路和晶闸管触发回路等效数学模型;推导出感性负载时,由晶闸管开通时间、擎住电流、励磁回路与触发回路参数,计算晶闸管触发脉冲宽度和高频脉冲列周期与脉宽的数学表达式;根据计算值设计的微机励磁系统高频脉冲列触发程序应用于LM-01型微机励磁系统样机并进行了动态模拟试验,测试波形和试验数据表明,各高频脉冲列和励磁电压波形对称性和稳定性好,触发精度高,励磁电压连续可调,达到感性负载条件下晶闸管三相可控整流桥“双窄脉冲触发”的要求,证明了该理论分析与计算方法的正确性和可行性.     

串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究

随着柔性交流输电和高压直流输电设备在电力系统中的应用越来越广泛,由晶闸管主要组成的高电压大电流电子开关越来越成为人们关注的对象。虽然有不少文献对晶闸管模型研究及其外围电路设计进行了介绍,但有关串联晶闸管反向恢复暂态过程的研究还未见报道。文章在晶闸管反向恢复电流指数函数数学模型的基础之上,对串联的2个晶闸管的反向恢复暂态过程进行了暂态分析、数学推导以及仿真等研究。计算和仿真结果表明,暂态分析是正确的,在一定的精度范围内数学计算公式的假设也是合理的。     

一种晶闸管阀组高压侧触发能量耦合获取单元

为满足串联晶闸管阀组中多个晶闸管同步触发以及多个串联晶闸管触发模块之间的隔离强度,给出了一种新颖的晶闸管阀组高压侧触发能量耦合获取单元.该单元可在低压侧产生幅值恒定的直流或高频方波交流可控电流,通过高压绝缘电缆穿过多个磁环变压器将能量耦合至高压侧,在次级经变换后形成触发脉冲直接同步触发晶闸管,触发脉冲上升沿小于500 ns.在10 kv中压晶闸管投切电容器(TSC)无功补偿装置中的实际应用验证了该触发单元的可行性.     

一种新型晶闸管PWM电流型STATCOM

提出了一种新型基于晶闸管的PWM三相电流型STATCOM拓扑结构。将晶闸管作为主转换电路,辅助以全控型器件开关,在每一个开关周期内为晶闸管创造稳定关断的条件,使得晶闸管工作在高频PWM模式。这种拓扑结构的STATCOM充分发挥晶闸管高耐压和大容量的优势,提高了STATCOM的功率等级,变换器,并且具有电流型响应迅速、驱动简单、可靠性好,成本低的优势。新的拓扑结构经过仿真和实验验证,工作频率可达2 kHz,大大提高了工作频率,降低了对储能元件的要求和成本,在工程上有很高的应用价值。     

电励磁同步电机转子高频电流信号提取无速度传感器控制

建立了电励磁同步电机高频电压信号注入转子位置辨识模型,对比分析了定、转子绕组分别注入高频电压信号时包含转子位置信息的感应电流信号提取滤波器的设计问题。在此基础上,提出定子q轴高频电压注入,利用转子感应的高频电流信号辨识转子位置角方法。针对晶闸管相控整流供电的转子电流谐波含量分布特征,设计特定频率陷波器和高截止频率低通滤波器,实现转子有效高频电流信号快速提取。通过软件锁相环获取准确的转子位置和转速信息,实现了电励磁同步电机宽调速范围无速度传感器控制。实验结果表明所提的控制方案算法简单,易于实现,具有良好的低速性能和快速的转矩响应特性。     

电磁制动器类的控制电路设计和应用

在工业中,有一些电磁设备启动时需要高电压或大电流,而启动后只需要低电压或小电流来维持.本文给出该类设备的控制电路,主回路由整流二极管、晶闸管、续流二极管组成;控制回路由电阻、稳压管、三极管等组成.初始由小触发角触发来获得高电压或大电流,短时间后,自动变成大触发角来触发晶闸管,以获得低电压或小电流.电路设计简单耐用,抗干扰能力强.现已成功应用于某港口翻车机的电磁制动器上,工作稳定、可靠.     

峰值电流控制模式微等离子体氧化电源研究

针对微等离子体氧化技术的特点,利用IGBT和峰值电流控制模式设计了一种高频大功率微等离子体氧化电源,它可以克服目前普遍使用的晶闸管整流式电源的缺陷,并能满足微等离子体氧化技术对电源的要求。     

基于80C196MC的晶闸管中频电源控制技术研究

针对晶闸管中频电源的核心--逆变电路,提出了一种基于80C196MC单片机的控制电路,给出了其构思的硬件和软件设计.通过分析试验结果证明,该电路很好地实现了电源的扫频式零电压软启动和正常工作时槽路谐振频率的跟踪.     

一种基于光纤传输的宽频带冲击大电流测量系统的研究

特高压换流阀在实际运行中往往会受到雷电冲击过电压和操作冲击过电压的影响,为了检验换流阀在电力系统过电压作用下换流阀组件的均压效果,笔者开发了一套基于光纤传输的小尺寸、便携式冲击大电流测量系统,能很好地测量悬浮电位电流,其电流探头为开口式,测量时不需断开被测导线。其频带为140Hz～19MHz,灵敏度5mV/A,能测量300A以内的冲击电流,满足对大功率晶闸管阻尼回路电流测量的要求。试验结果表明,该系统能很好地测量处于高电压悬浮电位的晶闸管阻尼回路中的冲击电流。     

宽频率范围跟踪晶闸管触发器的研制与应用

分析了常用晶闸管触发器难以适应供电电源频率大范围变化的原因,提出了由高精度频率/电压变换器检测及跟踪同步供电电源频率的变化,再把高精度频率/电压变换器的输出作为同步信号,为锯齿波触发器提供给定的锯齿波充电恒流源,从而获得同步供电电压频率大范围变化时同步锯齿波的频率自动跟踪变化,而锯齿波的幅值却保持恒定不变,实现了同一移相控制电压下,晶闸管的触发控制角不随同步供电电压频率的大范围变化而变化。应用双时基电路556与比较器配合产生触发脉冲,获得了可跟踪同步供电电压频率在30～160Hz大范围变化的三相晶闸管触发器,经在多台大功率晶闸管整流装置中应用,获得了很好的应用效果。     

A Combined Frequency Converter for Soft Acceleration of Induction Electric Drives with Heavy Starting Conditions

The usability of a thyristor frequency converter with a supplementary controlled series compensator for soft starting of induction motors with high torque of inertia of actuating mechanisms is considered as an alternative to transistor converters. It is shown that the supplemental device, in the form of a transistor–capacitor convertor, can be considered as an adjustable capacitor, the equivalent capacitance of which can be varied from very large values (to a maximum of infinitely large) to some fixed minimum value. The voltage of an adjustable series capacitor provides the desired switching conditions of thyristor inverter, and the capacitive reactance ensures the compensation of reactive power consumed by the induction motor and thyristor inverter, reducing the current load of the motor and converter. The addition of a thyristor current converter with a controlled series compensator of reactive power in the form of a transistor–capacitor unit makes it possible to carry out a soft start of induction motors similar to the starting modes of synchronous machines. Simulation results confirming the achievement of the desired effect are presented. It is shown that the supplemental device in the form of transistor–capacitor converter is a robust system well adaptable to various conditions of electric-drive operation. The functional equivalence of a transistor frequency converter and thyristor frequency converter with a supplemental transistor–capacitor unit with a substantially lower cost of the latter makes possible a new mechanism for soft starting of powerful electric drives with induction motors under conditions of high torques of inertia of actuating mechanisms.     

DC to DC Converters with High-Frequency AC Link

The properties of a dual thyristor are advantageously used for the development of very high-efficiency dc-dc converters. A new device named ``dual thyristor' having static and dynamic characteristics dual to that of a thyristor has been recently reported. The development aspects of a dual thyristor based high-efficiency dc-dc converter with an intermediate ac link using a high-frequency inverter is described. The output voltage is regulated by varying the frequency of operation of the inverter. In spite of the relatively high-frequency operating range of this device between 30 kHz and 100 kHz, high efficiency of operation of the converter is obtained due to the use of lossless snubbers. Further, the selfprotective nature of the device against overcurrents enables a high reliability of operation of the dc-dc converter.     

可自动跟踪供电电源频率宽范围变化的1000V/45kA晶闸管直流电源

介绍了一种新型的晶闸管直流电源,该直流电源可适应输入交流电压频率的宽范围30~160Hz变化,它由可编程控制器PLC和具有频率自适应功能的触发器控制,文中不但介绍了该直流电源的组成和各部分的工作原理,而且给出了其应用效果。     

高压晶闸管表面造型技术的改进

论述了采用喷砂造型大正斜角的发展过程及理论依据,分析了有效负斜角公式应用在高压晶闸管制造中的发展过程及其正确应用,研究改进了高压晶闸管的表面造型技术,运用喷砂造型大正斜角及类台面结构等成功研制了高压晶闸管并将其量产化.     

换流阀电磁辐射模型初步研究

为了研究直流换流站换流阀在可控硅整流器导通或关断瞬间所产生的高频电磁波可能对换流站周围的无线电接收设备造成的干扰,文章利用以频域离散化方式得到每个阀片在频域内的等效阻抗,建立了单相换流阀塔的辐射模型;搭建了单相阀塔缩比模型以进行实验测量;通过将实验测量数据与基于所建立的辐射模型仿真数据的比较,初步验证了单相换流阀塔辐射模型的合理性。     

一种TSC型SVC中晶闸管高频送能系统的研究

介绍一种静止无功补偿装置(SVC)中晶闸管投切电容器(TSC)的原理和快速过零触发要求,证明了TSC 的晶闸管触发电路采用高频送能的原因,分析了高频送能系统的构成及工作原理.验证了高频送能系统用于晶闸管触发的可靠性,取得了良好的效果,并为TSC的工程应用莫定了坚实基础.     

提高晶闸管di/dt能力的研究

从di/dt损坏机制、定量公式入手,分析了国内外有关di/dt的著作、文章,研究了提高晶闸管器件di/dt能力的各种有效方法,给出了一个常规新设计及其研究成果。