新型矿用组合开关综合保护控制器的设计

针对目前矿用组合开关存在抗干扰性差、维修困难等问题,提出了一种基于PLC的新型矿用双回路组合开关综合保护控制器的设计方案。该综合保护控制器以西门子S7-200 PLC为中央控制单元,通过硬件设计及软件编程,可实现短路、过载、断相、过欠压、漏电闭锁等保护功能。同时,人机界面采用威纶通MT6070iH全中文液晶触摸屏显示,简洁直观、易操作。试验表明,该控制器的各项保护控制功能均能快速准确执行,确保了整个装置工作的安全性、稳定性及抗干扰性。     

高压除尘电源控制器的电路设计及其应用

本文给出了一种具有良好软启动特性和跟踪放电火花性能及保护功能的除尘电源控制器的设计。文中对主要电路的设计进行了分析，给出了控制器的主要性能和现场应用情况。     

交流高压真空断路器永磁机构控制器的设计

针对现有的永磁操动机构真空断路器控制电路采用2个直流接触器切换储能电容对分、合闸线圈供电存在控制时间不准确、分散性大、难以与高压综合保护器联动、功耗多、成本高等问题,提出了一种交流高压真空断路器双稳态永磁机构控制器的设计方案,详细介绍了该控制器的硬件电路和软件设计。该控制器具有完整的永磁机构控制单元,可实现合闸、分闸、闭锁以及欠压延时、欠压保护等功能,并为远程通信提供技术基础,在断路器技术参数范围内可保证安全、可靠运行,并可在额定参数范围内进行频繁操作。     

高压开关脉冲电源接触电阻测试仪的设计

为了提高测量高压开关接触电阻的精度,文章提出了一种采用脉冲电源方式测量高压开关接触电阻的方法,分析了高压开关接触电阻的测量原理,详细介绍了以嵌入式LPC2378处理器为核心的高压开关接触电阻测试仪的硬件、软件设计。实际应用表明,该高压开关接触电阻测试仪测量精度高、稳定度好、携带方便。     

一种矿用开关电源设计

针对现有矿用开关电源存在的谐波电流较大、功率因数较低等问题,采用主动功率因数校正与谐振软开关电源技术设计了一种矿用开关电源,介绍了该电源的设计指标及硬件电路设计方案。试验结果表明:在170V交流输入且输出满载条件下,矿用开关电源输入电流未出现脉冲状,谐波电流小;50℃环境温度下,电源主要器件的最大温度为98.5℃;在输入电压为AC90~265V时,电源功率因数不小于0.96,纹波电压小于30mV,电源效率达86.5%;绝缘耐压试验中绝缘电阻不小于50 MΩ,漏电流低于1mA。     

电源系统的功率因数校正方法及其应用

阐述了功率因数校正的重要性,介绍了目前最先进的PFC技术,并对PFC的几种方法进行了分析讨论,论述了PFC的应用.文章提供了APFC模块的一个应用实例,还给出了一个APFC控制IC的典型应用实例.     

矿用高压开关智能控制系统人机交互功能实现方案的研究

文章提出了一种基于STC单片机的矿用高压开关智能控制系统人机交互功能的设计方案。该方案采用128×64点阵液晶显示器和3位独立式按键,采用C语言编程的结构化设计方法,开发出中文多级嵌套菜单式人机交互界面,从而实现了矿用高压开关智能控制系统的人机交互功能。该方案结构紧凑,现场运行表明其性能稳定可靠。     

一种结构适应式自校正开关控制器

本文把结构适应式自校正理论应用于开关控制器中，得到了一种新型的控制器，该控制器在实际应用中优于普通的开关控制器。     

矿用本质安全型远程中继电源设计

为满足井下超长工作面传感器的远距离传输需求,设计了矿用本质安全型远程中继电源。在本安电源与传感器之间并联一级输出为24V的矿用本质安全型远程中继电源,可补偿单级24V本安电源在供电电缆上产生的压差,从而延长本安电源的供电距离。测试结果表明,该中继电源可使24V本安电源的供电距离延长至少2km,且具有启动电流小、输出电压稳定、性价比高等优点。     

基于UCC28019的高功率因数电源设计

本设计给出了以TI公司的PFC控制芯片UCC28019为核心的功率因数校正的基本原理和实现方法。系统主要由取样电路、功率因数校正以及控制和显示电路几个模块组成。该设计的特点在于首先通过监测电路对电路进行监测,然后根据监测结果,运用控制电路来调节PFC控制芯片UCC28019的电压误差放大器大小,从而稳定输出设定电压,通过调节电流误差放大器的输入来提高电源功率因数。     

开关电源PSO-LQR控制器设计与研究

本文以开关电源为控制对象,并提出了基于PSO的开关电源LQR控制器的设计.首先,利用现代控制理论建立了开关电源的状态空间模型,而后采用粒子群算法对开关电源LQR控制器加权矩阵进行了优化,以保证该电源能够为用户的精确地提供所需的电源.仿真结果表明,该课题所采用的方法能够满足系统输出快速响应的要求,各项指标优于传统方法所得到的结果.     

矿用远距离供电高压变频器输出滤波装置设计

针对矿用高压变频器远距离供电时变频器功率器件IGBT频报故障、电动机有啸叫声等问题,分析认为主要原因是高压变频器工作特性导致输出波形含有高次谐波及远距离供电传输。根据变频器输出波形特征,提出了一种矿用远距离供电高压变频器输出滤波装置的设计方案,介绍了该滤波装置电抗器、电容等参数的计算方法。仿真结果表明,矿用远距离供电高压变频器侧加装该滤波装置后,电动机端电压波形较平滑,无毛刺和尖峰。样机测试结果表明,加装该滤波装置后,电动机端高次谐波被消除,总谐波失真小于5%。     

UPFC混成控制器设计及其对四川电网稳定性的改善

作为典型的远距离输电系统,四川电网存在严重的暂态稳定问题.为提高其稳定性,首先运用非线性鲁棒控制理论建立了含外部干扰的统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller)动态模型.在此模型的基础上,基于脉宽调制(Pulse width modulation)控制技术,提出一类新型混成反馈控制策略,即UPFC串联逆变器的导通角采用非线性H_∞控制策略,其余串、并联控制(调制比和导通角)均采用常规的比例积分(Proportional-Integral)控制.进一步对上述混成控制律中的某些不可测变量进行本地化,保证了控制律的工程实用性.仿真结果表明文中所设计的UPFC控制器较常规PID控制更有效地改善四川电网的动态品质,提高其暂态稳定性.     

矿用高压电缆绝缘中气隙缺陷处电场分布及影响因素分析

为了全面掌握电缆绝缘中气隙缺陷处电场分布的影响因素及规律,以矿用高压XLPE电缆为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立了包含气隙缺陷的电缆结构模型;在对绝缘中气隙的形状、尺寸与电场强度的关系进行理论分析的基础上,仿真研究了气隙的形状、尺寸、位置及绝缘层厚度对气隙中电场分布规律的影响。结果表明,4种不同形状的气隙中,椭圆柱体气隙缺陷处的电场强度最大,且垂直于绝缘中电场方向的气隙长度越大,气隙中电场强度越大;对于气隙尺寸,r值越大,气隙处电场强度越大,而气隙大小的变化对气隙处电场强度的影响并不大;对于不同半径的气隙,随着气隙距离导体屏蔽层距离的增大,气隙处最大电场强度均先增大后减小;对于给定尺寸的气隙,随着绝缘层厚度的减小,气隙中电场强度与绝缘中电场强度均相应增大。这些结论为气隙缺陷局部放电等相关研究奠定了基础,同时也为电缆的运行与维护检修提供了技术指导。     

智能型双电源开关控制器的设计

提出了一种以PIC16F884单片机为控制单元,以两台塑壳断路器双电源开关为控制对象的智能控制器的设计方案.介绍了控制器的工作原理和工作模式,并给出了硬件方案和软件设计思想以及抗干扰的方法.     

Nonlinear controller design for a magnetic levitation device

Various applications of micro-robotic technology suggest the use of new actuator systems which allow motions to be realized with micrometer accuracy. Conventional actuation techniques such as hydraulic or pneumatic systems are no longer capable of fulfilling the demands of hi-tech micro-scale areas such as miniaturized biomedical devices and MEMS production equipment. These applications pose significantly different problems from actuation on a large scale. In particular, large scale manipulation systems typically deal with sizable friction, whereas micro manipulation systems must minimize friction to achieve submicron precision and avoid generation of static electric fields. Recently, the magnetic levitation technique has been shown to be a feasible actuation method for micro-scale applications. In this paper, a magnetic levitation device is recalled from the authors’ previous work and a control approach is presented to achieve precise motion control of a magnetically levitated object with sub-micron positioning accuracy. The stability of the controller is discussed through the Lyapunov method. Experiments are conducted and showed that the proposed control technique is capable of performing a positioning operation with rms accuracy of 16 μm over a travel range of 30 mm. The nonlinear control strategy proposed in this paper showed a significant improvement in comparison with the conventional control strategies for large gap magnetic levitation systems.     

10 kV真空开关智能控制器的研制

提出一种新型的10 kV真空开关智能控制器的设计方法,利用无线收发模块,通过比较各条线路"零序电流的相对量"来准确判断单相接地故障的具体发生位置,提高了智能控制器的智能化运行和控制水平,提高了单相接地故障判断的准确性.     

应用于手持设备功率放大器的开关电源设计

提出了一种应用于TD-LTE信号手持设备功率放大器MRF9742的开关电源设计.该电源采用脉冲宽度调制的降压电路结构,采用包络跟踪技术,通过输入信号功率值来动态调节功率放大器的供电电压,与使用稳压电源供电的功率放大器相比,在不影响输出的条件下降低直流功耗,因此提高了功率放大器的功率附加效率.使用开关电源进行供电的功率放大器比使用稳压电源供电的功率放大器PAE提高了10％左右.故在手持设备中采用开关电源进行供电可以提高电源的使用效率,从而延长了手持设备的使用时间.     

Robust SVC controller design and analysis for uncertain power systems

A Static Var Compensator (SVC) installed in a power transmission network can be effectively used to enhance the damping of electromechanical oscillations [Schweickardt, H. E., Romegialli, G., & Reichert, K. (1978). Closed loop control of static VAR sources (SVS) on EHV transmission lines. IEEE Pes winter power meeting, (paper no A78, pp. 135–136), New York, Jan. 29–Feb. 3]. An adequately designed robust controller, which takes into account variations in the operating conditions, can help to achieve the desired damping control. The proposed approach described in this paper is aimed to achieve damping of electromechanical oscillations by considering a systematic approach, based on interval systems theory and Kharitonov's Theorem. The method presented allows for the design of a fixed-parameter, low-order controller, given a supposed stability degree of the system. The synthesis of a robust SVC controller is divided into two tasks. The first is the determination of the region of stability in the controller parameter plane by plotting the stability boundary locus. The second task is the optimization of the selected controller parameters from the obtained solutions to the first task. Examples of eigenvalue analysis and time simulation demonstrate the effectiveness and robustness of the designed controller.