交流接触器特性分析

建立了基于LabVIEW软件的系列交流接触器动态特性仿真分析系统,该系统由动态特性计算与动态特性分析两个模块组成.动态特性计算模块用于计算不同电压、合闸相角等参数下动态磁链、线圈电流、运动速度、吸合时间等动态特性,为分析交流接触器最佳动作过程提供依据.利用动态特性分析模块可以仿真不同工作情况下的电流特性、吸反力配合特性、触动时间、吸合时间、末速度等特性,同时具有计算起动容量、线圈绕组温升等功能.通过实验验证了仿真分析系统的准确性和可行性,并对比分析线圈匝数、线径对接触器动特性的影响.     

预充电开关投切并联电容器合闸涌流抑制技术

电网中投入并联电容器时会产生合闸涌流,过大合闸涌流会诱发断路器分闸时的重击穿,危害电力系统的稳定运行、缩短用电设备的使用寿命。为此,提出一种预充电开关投切电容器的策略来抑制电容器投入电网时产生的合闸涌流,理论分析了预充电开关投切电容器的工作原理;提出了预充电开关投切电容器的电路模型;借助PSCAD仿真软件对预充电开关投切策略进行仿真验证,并分析了断路器的合闸时间分散性对合闸涌流抑制效果的影响。仿真结果表明,预充电开关投切电容器策略可以有效抑制合闸涌流,在准确合闸时可以将三相涌流分别减小至1.12p.u.、1.73p.u.和1.25p.u.,A相的合闸涌流可降低约70%,采用预充电开关投切电容器也大大缩短了合闸暂态过程持续的时间,证明了预充电开关投切策略的有效性。     

基于真空继电器的选相分合闸控制系统的设计与实现

为减少电力系统中断路器投切开关的分闸燃弧和合闸涌流,设计了一种永磁机构断路器的选相分合闸控制系统.系统通过真空继电器的二级驱动方式保证了机械动作时间可控且离散性小,解决了单级接触器驱动方式的机械动作时间离散性大和单级晶闸管驱动方式的驱动电路复杂性的问题.系统以STM32单片机为控制核心,通过电流突变捕捉时刻算法准确捕捉到分合闸动作完成时刻,进而计算出上一次的分合闸机械动作过程时间,预测出下一次的分合闸机械动作时刻,实现了控制系统根据设定的分合闸相角对断路器准确地进行分相投切控制的功能.控制系统在35kV永磁机构断路器上进行了实验,结果表明分合闸相角最大误差在±3°以内,达到了选相分合闸的精度要求.     

缩短永磁接触器合闸电气过渡过程的新方法

针对永磁接触器合闸时控制单元的过渡过程远比操动机构的动作过程长的问题,提出了一种新的控制方法.通过引入针对储能电容电压的反馈一保持电路,利用反馈信号快速关断合闸主回路,来缩短控制单元的合闸过渡过程.在对合闸主电路的电路分析的基础上,进行数字仿真,给出合闸过程中储能电容电压和线圈电流与时间的非线性关系,得出关断合闸主回路的合理动作时间.最后,在开发的25 A永磁接触器样机基础上进行了不同相角下的合闸试验,试验结果与仿真结果一致,新方法所需的合闸电气过渡时间仅为原来的10％-15％,证明了该方法的正确性和有效性.     

变压器瞬态行为机理的研究

变压器在合闸通电的时候,由于铁芯饱和,引起励磁涌流.励磁涌流对变压器自身和对电网中的电能质量都有不利影响.本文分别分析了变压器在空载合闸和负载合闸时励磁涌流的机理,并从理论上推导出变压器空载合闸与负载合闸时励磁涌流的数学模型.通过MATLAB仿真平台对励磁涌流的理论分析进行仿真验证.结果表明,空载合闸与负载合闸励磁涌流的仿真结果与理论结果吻合,验证了理论的正确性.     

变压器励磁涌流削弱方法及仿真分析

为抑制变压器空载合闸时产生的励磁涌流,将零序电流算法和变压器中性点经电阻接地2种方法结合,利用MATLAB仿真软件建立仿真模型,分析断路器并联合闸电阻、中性点经电阻接地对励磁涌流的影响.仿真分析结果表明:并联合闸电阻励磁涌流衰减速度较快,中性点经电阻接地涌流衰减效果较好.     

合闸策略对变压器励磁涌流零序分量的影响

在关合空载三相变压器时,三相励磁涌流不对称导致的零序分量容易引起变压器本身甚至线路的零序电流继电保护装置误动作,使得电力系统供电中断。文中分析了三相变压器励磁涌流的产生机理,推导出励磁涌流及其零序分量的解析表达式,采用理论分析与仿真相结合的方法研究不同合闸控制策略对于励磁涌流零序分量的抑制情况。结果表明,分相合闸策略在同时抑制励磁涌流及其零序分量方面比同步合闸策略更有优势。     

变压器励磁涌流仿真研究

变压器在空载合闸过程中会产生励磁涌流,此时电流可达到额定电流的4~8倍,会给系统带来冲击,同时也会使变压器差动保护发生误动,因此,研究变压器励磁涌流具有非常重要的意义.利用MATLAB/simulink搭建了变压器仿真模型,分别对影响变压器励磁涌流的因素和励磁涌流的特征进行了仿真研究.仿真结果表明,变压器剩磁和合闸角是影响励磁涌流的主要因素;变压器励磁涌流时,电流会出现间断角,并含有大量的非周期分量和二次谐波分量,并给出了不同涌流程度下间断角和谐波含量的变化规律.     

相控真空开关同步关合电容器组控制策略及其实现

讨论了并联无功补偿电容器组关合时的暂态过程;分析了电容器组中性点接地和不接地两种情况下关合的最佳时机;对电容器组随机关合和同步关合过程进行仿真,表明采用同步开关技术可以大大减小电容器组投入时的过电压和涌流.仿真结果还表明同步控制误差必须在±1ms内,同步关合才能达到与预插入合闸电感相同的效果.结合一分相控制永磁机构真空开关,实验证实同步关合电容器组效果良好,所提同步关合的控制策略正确.     

非接触电能传输系统的负载识别算法

为解决非接触电能传输系统正常运行过程中,负载变化会使系统工作频率发生飘移,偏离谐振频率范围,系统鲁棒性变差这一问题,从系统初级回路导轨支路和次级回路整流网络前端参数变化入手,分别就负载为阻性和阻感性的两种情况,利用不同电路模型进行了性质识别和大小识别技术及算法分析,推导出负载与初级回路导轨支路上各电能参数之间的关系式,并对系统处在这两种不同性质负载情况进行了仿真研究,实现对负载的识别.     

电容电流模式Buck变换器的开环控制特性动力学研究

电容电流反馈控制是一种新颖的控制技术,尚未有文献开展电容电流模式开关功率变换器的开环控制特性动力学研究。通过对三种开关状态的描述和不同开关状态内的时域求解,建立了电容电流模式Buck变换器的具有两条切换边界的二维精确离散时间模型。利用分岔图和最大Lyapunov指数谱等分析方法,揭示了负载电阻变化时电容电流模式Buck变换器的开环动力学行为。结果说明：在不同的负载电阻下,该变换器运行在正常的周期振荡、非正常的次谐波振荡即混沌等状态,尤其在部分负载电阻时,电容电流模式控制器失控,输出信号不能正常调节。此外,建立了PSIM电路仿真模型,并研制了相应的硬件电路,仿真和实验捕捉的时域波形和相轨图有效验证了理论分析的正确性。     

基于EMTP的复合开关投切仿真应用分析

讨论了晶闸管和接触器在投切电容方面的不足,分析了复合开关的基本结构和原理,依据复合开关的投切原则对投切时刻的选取进行理论分析,在电磁暂态仿真程序EMTP中应用,建立仿真电路模型,并分别对晶闸管的过零触发及电流换相进行暂态仿真。仿真结果很好的抑制了电流冲击,验证了复合开关投切的可靠性和准确性。     

一种高精度双环反馈的新型过流保护电路

采用环路开关进行电路控制,与传统过流保护电路相比,可控电流源形成的输入偏置电压使其具有更好的鲁棒性,从而保证过流保护电路的精度.同时,三极管动态输出阻抗构成的开关能够让输出电压在轻重负载切换时具有自恢复能力.仿真结果表明,启动过流保护电路的电流阈值误差被控制在10%以内,有效提高了过流保护电路的精度,实现了输出电压的自恢复功能.     

零电流过渡(ZCT)功率变换电路控制方式的讨论

零电流过渡(ZCT)功率变换电路,主功率开关虽然为零电流关断,但其开通却工作在硬开关条件下.同样,辅助开关导通为零电流,但关断为硬关断.通过改进控制方式,可以使这两个功率开关的导通和关断都工作在软开关条件下,从而可以进一步提高开关频率,达到增加功率密度的目的.     

基于DSP的静态切换开关研究与设计

为了保证对重要负载供电的连续性,满足高新技术产品对供电质量提出的越来越严格的技术要求,介绍了一种性能完善的新型智能数字式静态开关。它主要包括两路不间断交流电源输入输出检测电路、DSP芯片控制电路、数字触发电路、LC桥式谐振换流电路,采用dq0变换对电能质量信号辨识。结合静态开关原理,着重对数字触发电路和LC谐振换流电路进行分析。通过样机测试,切换时间较短,两路电源电压以及负载电流近似不变。期间DSP芯片作出相应的状态报警显示以及与外部通信。     

接触器通断交流的相位研究

本文研究了接触器通断交流时的相位对接触器工作的影响，提出了在零相位处通断交流电流，可以改进接触器的工作性能，大大延长接触器的使用寿命。以及采用电子控制电路实现零相位通断的具体办法。图４，参２。     

低开关损耗有源电力滤波器的滞环电流控制

提出了一种调节滞环宽度、减少有源电力滤波器(APF)的开关损耗的方法.通过比较有源电力滤波器的各相输出参考电流,来调整各相的滞环宽度,以降低开关损耗较大的相的开关动作次数,同时提高开关损耗较小的相的开关动作频率,从而在保持总的控制精度的同时,降低总的开关损耗.该方法只需加入一个调整电路,即可明显降低有源电力滤波器的开关损耗.用电磁暂态程序进行的计算机仿真结果表明,该方法可在控制精度和开关频率基本相同的情况下,将有源电力滤波器的开关损耗降低10%以上,而且各相开关的温升也更加平稳.     

基于磁保持继电器的智能无弧交流接触器

采用OrCAD/PSpice仿真软件对交流接触器在闭合与分断主电路时的三相电压、电流波形进行详细分析研究,提出了智能无弧交流接触器全新的控制方法.以磁保持继电器为基础,设计了一款性价比高、使用简便、性能指标优良的智能无弧交流接触器.该接触器采用3台磁保持继电器作为交流接触器的本体,实现三相电路的灵活控制.在主电路中并联3个单向可控硅,完成接触器在起动与分断过程中的无弧控制,提高了接触器的各项性能指标.     

新型零电流PWM全桥DC-DC变换器

为降低IGBT在关断过程中所产生的损耗,提高电源的开关频率.通过在变压器副边增加一个由谐振电感、谐振电容、辅助箝位二极管以及辅助开关管组成的辅助电路,在主开关管关断之前短暂开通辅助开关管,通过谐振电感和谐振电容之间的谐振使原边电流迅速复位,从而实现主电路开关管的零电流开关(ZCS).实验结果表明,此变换器可在全负载范围内实现所有开关管的ZCS和输出整流管的软换流,其辅助电路的谐振电感还具有帮助主电路实现主开关管软开通的功能.这种拓扑结构简洁,可以较好地实现软开关且不会增大整流二极管的电压应力,变换器的效率也达到了90%以上且有提升空间.