System integration of high voltage electrostatic MEMS actuators

A system integration for High Voltage (HV) electrostatic MicroElectroMechanical Systems (MEMS) actuators is introduced on a micro-Printed Circuit Board. The system includes a programmable microcontroller, a programmable DC/DC converter, a multi output HV interface and electrostatic MEMS actuators. The system produces high output voltages (10–300 V) and can control a large variety of MEMS capacitive loads (1 to 50 pF) by combining diverse semiconductor technologies. This system proves that technologies, such as low voltage CMOS of different processes, high voltage DMOS and MEMS, can interact, communicate and even be integrated as a System In Package (SIP), providing significant size and cost reductions. The system was programmed to control electrostatic MEMS actuator. The DC/DC converter was made from components of different technologies and two addressable high voltage CMOS interfaces were fabricated with DALSA's 0.8 μm High Voltage process. A prototype of the global system has been built and tested.     

Application of K008 camera in diagnostics of shock and detonation waves

Results of tests of the K008 camera to determine its resistance to the action of factors that accompany gaseodynamic experiments, such as powerful electromagnetic, acoustic, and optical interference, and its application as a component of laser Doppler velocity meters of objects thrown by an explosion are presented. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 5, pp. 46–49, May, 2007.     

Matlab/Simulink在电力电子技术教学中的应用

在电力电子技术课程教学中,有许多电路需要画波形图进行分析,而这些波形图往往非常复杂,只靠板书既费时费力,图形不够规范,又看不到动态情况,教学效果非常不理想.Matlab/Simulink动态仿真工具为解决此类问题提供了一个很好的的途径.本文介绍了MATLAB/Simulink仿真软件的特点和功能,并以三相桥式全控整流电路为例对其进行了建模和仿真分析.结果表明,利用该软件辅助电力电子教学,不仅建模简单、直观,更改参数方便,交互性较强,能动态显示仿真波形,节约课堂时间,而且可提高学生学习的兴趣,增强学生对相关理论知识的理解.     

特高压直流避雷器的技术特点与分析

文章介绍了特高压直流输电工程中所用的各种直流避雷器的作用,特别是±800kV直流换流站内典型的避雷器保护方案;以及不同位置的几种关键的直流避雷器如高压端阀避雷器(V1)、高能中性母线避雷器(E2H)、极母线避雷器(DB)、换流变阀侧避雷器(A1)、平波电抗器避雷器(DR)等所承受的波形;我国直流输电工程用避雷器的情况以及我国自主研发高压直流避雷器的应用进展。讨论了特高压直流避雷器与高压直流避雷器共有的特性参数如持续运行电压、配合电流、能量耐受和功率损耗等参数的变化特点,分析了特高压输电工程所特有的直流避雷器V1、E2H、A1、DR、DB的主要特性和作用,给出了这几种避雷器的几个主要配合参数和极母线避雷器的设计参数,讨论了特高压避雷器设计开发中要注意的电阻片容量和伏安特性、均流技术、污秽技术、均压技术等一系列关键技术。     

改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性研究

提出了改善基于双馈感应发电机的并网风电场暂态电压稳定性的措施以实现风电场的低电压穿越(low voltage ride through, LVRT)功能。目前，大部分基于双馈感应发电机的变速风电机组不具有故障情况下的暂态电压支持能力，当电网侧发生严重短路故障时，风电场的暂态电压稳定能力会影响到电网安全稳定。该文在DIgSILENT/PowerFactory中建立了具有暂态电压支持能力的变速风电机组转子侧变频器控制模型及用于故障后稳定控制的桨距角控制模型，通过包含风电场的电力系统仿真计算验证了模型的有效性及其对风电机组和电网暂态电压稳定性的贡献。仿真结果表明，当电网侧发生三相短路故障时，风电机组转子侧变频器暂态电压控制能够控制风电机组发出无功功率支持电网电压；桨距角控制能有效降低变速风电机组机械转矩，避免出现风电机组超速及电压失稳。得出结论：采用变频器暂态电压控制及桨距角控制能够改善基于双馈感应发电机的并网风电场的暂态电压稳定性，确保风电机组低电压穿越(LVRT)功能的实现及电网安全稳定。     

单级组合式不间断高功率因数AC/DC变换器研究

提出了一类基于Boost-Flyback变换器的单级组合式不间断高功率因数AC/DC变换器电路结构与拓扑族。这类变换器由二极管整流桥和具有功率因数校正、不间断供电、输出电压快速调节等功能的Boost-Flyback变换器构成，可以将1种交流电压变换成所需要的输出直流电压。分析研究了这类变换器的3种工作模式(正常工作模式、后备工作模式、充电工作模式)、稳态原理特性、控制策略和关键电路参数设计准则，并给出了原理试验结果。这类变换器具有单级功率变换、不间断供电、网侧功率因数高、蓄电池与电网或负载高频电气隔离、输出电压调节速度快、体积重量小、成本低等优点。     

电压源高压直流输电离散模型及其控制策略

针对电压源高压直流输电(VSC-HVDC)数字离散控制系统，推导了dq同步旋转坐标系下的VSC-HVDC的离散状态空间模型，研究了其离散电流内环控制器和外环控制器模型。为补偿离散模型的采样延时，提出基于Smith状态预估器的电流内环控制策略，并根据预估信号误差提出基于估计误差增益反馈的改进Smith状态预估器控制并应用于电流内环控制。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了VSC-HVDC模型及其离散化控制器模型。仿真结论验证了离散模型的正确性以及控制策略的有效性。     

一族基于改进型零电流开关单元的PWM变换器

提出一种改进型ZCS-PWM开关单元。该开关单元能在整个变换范围内实现所有有源开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源开关管的零电压开关(ZVS),而且通过无源钳位电路彻底地消除了所有开关管的电压尖峰,并使得所有开关管的电流应力都很小。详细分析了基于该开关单元的Boost变换器,研究结果验证了这种零电流开关技术的可行性,最后得出了基于该开关单元的一族变换器。     

单周控制的三相三开关高功率因数整流器

谐波污染已引起世界各国的高度重视.功率因数校正(PFC)是治理谐波的一种有效方法.本文研究了基于单周期控制的三相三开关高功率因数整流器,推导了三相三开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的PFC控制器,该控制器不需要乘法器,更不需要对电源电压进行检测,其控制逻辑非常简单且以恒定频率工作.完成了7kW三相高功率因数整流器的设计与实验研究,进行了稳态与动态响应试验,试验结果表明系统的功率因数可达0.98,且实现了单位功率因数校正和低电流畸变.     

阵变换器-永磁同步电机矢量控制系统的新型电流控制方法

分析了基于电流滞环控制的矩阵变换器-永磁同步电机(MC-PMSM)系统的开关组合状态和存在的缺点:系统侧电流存在较大的5次和7次谐波分量.提出了一种改进电流控制方法,该方法采用电机电流双环控制,得出三相电机电流的6个电流控制信号,并将输入三相电压分成12个相区,根据电流控制信号和相区号的不同,选择不同的输入相与输出相连接,确定出矩阵变换器开关组合状态.在该方法中,每个输入相在整个周期内都参与调制,降低了系统输入电流的谐波分量,提高了系统输入电流的正弦度.