新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真

集成门极换向晶闸管(IGCT)是新型电力半导体开关,具有耐压高、电流大、开关频率高、开关损耗低等优越性能,尤其适用于高压大功率电力电子装置.目前通用电路仿真软件中还没有专门的IGCT仿真模型,不能满足可靠的仿真性能的要求.基于电力电子器件的物理现象,建立IGCT模型的方法有:功能模型法、电学模型法、集总电荷模型法和物理模型法等.对上述几种建模方法分别进行了仿真研究后,对比分析各模型开关动作过程和器件内部物理现象,比较它们之间的优缺点,分析出各种模型的适用范围.     

50MW补偿脉冲发电机的设计与优化

为深化补偿脉冲发电机有关机理、工艺和外围系统配合的研究,研制了一台额定转速为8000r/min的50MW全被动补偿脉冲发电机,并介绍了其中关键材料包括屏蔽筒和转轴等的选择。在理论计算和仿真分析的基础上设计了电机励磁回路以及电枢绕组,提出了一种新的电枢绕组端部屏蔽方法即采用内外两个铝环紧固绕组端部,在实现端部屏蔽的基础上还增加了端部强度,在比较了两种不同屏蔽措施的基础上提出了端部漏感的简化计算方式,并通过理论分析和仿真验证了端部屏蔽可以进一步减小电枢绕组的放电电感。最后通过分别计算补偿电机直线部分的电感和端部漏感,比较了不同设计参数下补偿电机内电感,对电枢绕组进行了优化设计,提高了补偿电机峰值功率密度。理论分析和仿真证明了所设计电机的参数及其运行可靠性可以达到设计要求。     

定子磁场定向双馈风力发电机稳定性分析

首先通过功角特性分析了双馈发电机的静态稳定性,并给出了稳定运行的功角范围,然后根据同步旋转d-q坐标系下双馈电机的动态数学模型,推导出在小信号扰动下的线性数学模型,利用李雅普诺夫第一法及第二法分析定子磁场定向双馈发电机的暂态稳定性的充要条件,旨在从电机参数和稳态运行工况点的电机变量的变化对系统暂态稳定性影响的角度来分析双馈发电机的稳定性。     

空心脉冲发电机的电力电子装置设计

给出了空心脉冲发电机的电力电子装置图,分析了空心脉冲发电机的运行模式.根据对空心脉冲发电机自励过程和放电过程仿真分析,得出该电力电子装置不同模块元器件的选取标准,设计了元器件保护电路.     

有刷双馈电机等效电路模型与特性分析

有刷双馈电机(即双馈感应电机)由于其较小的变换器容量在变速恒频发电等领域得到了广泛的应用。但是针对有刷双馈电机的理论模型以及特性分析尚未形成简洁、准确、全面、实用的理论体系。该文从有刷双馈电机的基本理论原型和基本方程式出发,推导了有刷双馈电机的物理模型,建立了有刷双馈电机的新型等效电路——异步–同步相串联的等效电路模型。该模型简明地揭示了有刷双馈电机的运行原理和本质特性实质上是同步与异步两种运行特性的叠加。运用该新型电路模型,分析了有刷双馈电机在各种运行工况下的运行特性,并分别进行了异步特性、同步特性以及合成特性分析,得出了相应的分析曲线,着重分析了电机的电磁转矩特性曲线,揭示了有刷双馈电机运行的原理和特性,阐明了有刷双馈电机在转速不变时所仍具有的负载自适应特点。结合实际电机参数,阐述了该电机模型和理论分析对电机设计及其运行调节控制的指导作用。     

无刷双馈电机等效电路模型与特性分析

无刷双馈电机因其较高的可靠性以及较小的变换器容量受到了广泛的关注,特别是在变速恒频发电以及变速驱动等领域有着广泛的应用前景。而绕线式无刷双馈电机由于其较小的谐波含量,在众多转子结构形式中脱颖而出。目前已有文献对无刷双馈电机的理论研究不足,还没有能够全面、准确地阐述其运行原理及特性的分析模型。该文从电机物理模型出发,建立了全部折算到转子侧的无刷双馈电机等效电路模型——异步–同步相串联的等效电路模型,应用该模型进行了电机的运行特性分析,阐明了无刷双馈电机所具有的异步特性、同步特性以及两者的叠加特性,得出了相应的特性曲线,特别是电磁转矩特性曲线。分析结果表明,无刷双馈电机的特性相当于两台有刷双馈电机的串联耦合所得到的特性,即两对异步–同步特性的串联叠加。结合对实际无刷双馈电机设计方案的分析计算,进一步阐述了该电路模型对无刷双馈电机设计及调节控制的指导作用。     

基于CPLD的矩阵变换器半自然两步换流技术研究

根据矩阵变换器主电路换流的要求,阐述了应用半自然两步换流策略的合理性和可行性,利用CPLD器件代替分立器件设计了与换流相关的电路,并给出了相关波形.分析表明,半自然两步换流策略消除了对主电路可能造成的危害,在实际系统中起到了良好的效果.最后讨论了与换流有关的几个问题,得到了影响该换流策略的5个主要因素.     

SVPWM整流器的三种矢量合成方法及其比较

介绍了SVPWM应用于电压源型整流器(VSR)的基本原理,详细讨论了给定空间电压矢量的三种合成方法,通过MATLAB/Simulink软件建模仿真,分析比较了三种合成方法的优劣性。     

基于对称块图法和遗传优化算法的反向法变极

基于变极绕组设计的双极对数槽相位图和对称块图法,将当前求解离散优化问题最有效的方法-遗传算法引入变极绕组的自动设计中,并以常用的反向法变极为例,提出了基于遗传算法的数学模型,研制了相应的计算机软件。实现了变极绕组设计中完全排除设计者主观经验的因素,从而实现了变极绕组设计的计算机自动化,并通过实例证明了该理论有方法的先进性及实用性。