变极性等离子弧焊电源的研制

根据铝合金焊接的要求和逆变电源的发展趋势提出了变极性等离子焊接电源主电路、控制系统和控制软件的设计方案.采用单片机80C196KC作为控制系统的核心,主电路采用全桥双逆变结构,功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT.采用PI算法实现了恒流外特性,变极性等离子焊接电源获得的电流频率、电流幅值和正负半波导通比均可以独立调节不对称方波.试验表明,变极性等离子焊接电源控制系统运行稳定、可靠.     

变极性TIG焊电源驱动电路和保护电路的设计

针对焊接电源的稳定性设计原则 ,研究并设计了变极性TIG焊电源的驱动电路 ,以及过流 ,过热和过、欠压 3种保护电路 ,提出了逆变开关元件的保护方案 ,限定了最小触发脉宽 ,给出了调试过程中遇到问题的解决方法 .实验结果证明 ,该电路设计可靠 ,能保证变极性TIG电源稳定运行 .     

变极性脉冲酸洗电源及其控制方式

为适应不同的电解酸洗工艺需求,设计了一种基于两级逆变的变极性脉冲酸洗电源及其实时控制方式,该电源具有直流、直流脉冲、交流对称脉冲和交流不对称脉冲等输出形式;通过电特性曲线测试分析和酸洗表面的微观形貌观察研究了交流对称脉冲电流模式下脉冲频率和电流密度对电解酸洗的作用.结果表明:存在与电流密度相对应的最佳脉冲频率,在最佳脉冲频率下进行酸洗,氧化皮去除效率高,工件表面光洁;最佳脉冲频率随电流密度的升高单调增加,脉冲频率对酸洗效果有明显的影响;可以通过实时控制频率的方法来提高酸洗效率和改善酸洗效果.     

不对称逆变的变压器次级电压响应

以不对称方波电压作为物理模型，对不对称逆变的变压器次级响应进行了探讨，并得出如下结论：在变压器初级输入周期性不对称方波电压的情况下，变压器次级输出方波电压的高电平电压与周期内低电平时间成正比，低电平电压与周期内高电平时间成正比.     

变极性等离子焊设备控制系统研究

根据变极性等离子焊机的发展方向,提出了双电源等离子焊设备的设计方案,其中主电路采用逆变技术,控制系统则采用单片机控制技术代替传统的模拟控制技术.通过控制定时器8253的输出改变IGBT的通断时间,实现对变极性等离子弧焊设备电流频率、正负半波导通比的调节和控制.实验表明,以单片机80C552为核心组成的变极性等离子弧焊设备控制系统硬件设计简单,调节方便,显著提高了系统的可靠性.     

新型变极性等离子弧焊设备的研究

研究并设计了一种用于铝镁金属及其合金焊接的新型不对称变极性等离子弧焊设备．交变方波的正、负半波电流分别由两台独立的直流电源供电．与传统变极性等离子弧焊设备最大的不同是在焊接过程中，钨电极在极易烧损的负半波不接正极，因而使电极尖端的形状、尺寸得以长时间保持，大大提高了焊接过程的稳定性．另外，由于负半波主弧电流与维弧电流“各行其道”，从而避免了传统变极性等离子弧焊过程中主、维弧相互干涉，导致电弧不稳的现象．     

特高压直流系统逆变侧交流母线短路对换相失败的影响

换相失败是高压直流输电逆变系统最常见的故障之一,在换相失败机理的理论分析基础上,采用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立了对应的±800 kV双 12脉动特高压直流输电仿真系统.模拟了逆变侧交流母线在三相短路、单相接地短路时的特高压直流系统电磁暂态过程,分析了故障时交直流侧电压、触发延迟角、关断角等因素的变化对换相失败的具体影响.     

大功率埋弧焊交流方波逆变电源的研制

根据大电流交流方波埋弧焊的工艺要求,将逆变并联技术、双闭环控制技术以及嵌入式控制技术相结合,研制了大功率埋弧焊交流方波逆变电源.应用弧焊负载测试平台对所研制的电源进行了外特性测试,并进行了工艺实验.结果表明,该电源具有良好的静、动态性能,电流过零速度快,而且焊接过程稳定,焊缝光滑、美观,完全可以满足埋弧焊技术要求.     

用5G7556—CMOS双时基电路产生对称方波的研究

本文研究用5G7556-CMOS双时基电路产生对称方波的条件和实验调整方法.     

改进型宽束冷阴极离子源配套电源研制

离子束辅助镀膜沉积过程中,绝缘薄膜上的电荷积累效应严重影响了薄膜质量,通过对宽束冷阴极离子源的改进,引出极采用交变电压分时引出电子和离子,以消除薄膜表面的电荷积累现象。引出极电源由两个直流电源模块、4只IGBT组成的全桥逆变模块和主控制器组成,通过电压幅值可调的直流模块向全桥逆变模块提供电压,调整全桥逆变模块触发脉冲的宽度,即可生成电压幅值和占空比可调的交变方波电压,实验验证在离子源引出极加交变方波电压可使离子和电子在薄膜表面达到很好的中和效果。     

方波型逆变器自稳压机制的研究

通过调整脉冲宽度，解决了方波型逆变器由于蓄电池充放电和负载的轻重不同引起的输出电压不稳定的问题     

采用死区补偿和输出电流补偿的数控UPS逆变器

为在不增加传感器的情况下,改善不间断电源(U PS)逆变器的输出动静态性能,提出了一种数字控制策略。该策略利用面积等效原理,将线性负载下的死区等效为方波扰动,利用前馈对其补偿;将输出电流视为对控制系统的扰动,并利用前馈补偿,通过对输出电压的微分运算获得输出滤波电容电流值,从而在不使用电流传感器的情况下,实现了对U PS逆变器的准双环控制。在1 kVA的样机上进行实验研究,其结果在额定阻性负载下的稳态总谐波畸变率(THD)为2.49%,空载与额定负载间阶越变化下的电压调整率为6.75%。结果表明:死区补偿和输出电流补偿有效,整个控制策略的可行。     

直驱风力发电三相并网逆变电源研究

以直驱风力发电的三相并网逆变电源为研究对象,针对传统的脉冲宽度调制方式谐波含量高、直流侧电压利用率低等不足,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的算法控制。利用Matlab软件仿真系统,对该矢量控制方法进行分析。为了进一步验证控制理论的有效性,设计了基于高速数字化处理芯片TMS320F2812DSP的实验平台。实验结果表明该控制方案可行,系统并网效果良好,实现了单位功率因数并网,使电流能够很好的跟踪电网电压的变化。     

用蒙特卡罗法模拟积分球的光传输时间特性

运用蒙特卡罗法原理,用Matlab软件编程,通过随机抽样,追迹了100 000个光子,对一半径为100mm,漫反射率为0.85的积分球的光传输时间特性进行了仿真分析.结果显示:积分球对入射光脉冲具有展宽作用,当入射光为脉宽无限窄的理想脉冲时,积分球的出射光能量波形符合指数曲线规律.对模拟数据进行指数拟合,得到了各拟合系数及相关系数.在此基础上对方波函数的输出响应进行模拟,得到了分段指数曲线,进一步验证了积分球对脉冲的展宽作用.两种情况下拟合的时间常数基本一致,拟合的相关系数大于0.97.     

输电线路行波电流极性比较式纵联保护方案研究

提出利用高压输电线路暂态行波电流与电容式电压互感器高压侧暂态行波电流的行波纵联保护方案．对暂态行波电流的α模量求取小波变换模极大值以确定极性．比较测量端主电路及电容器分支电路暂态行波电流的初始极性,以判断行波浪涌方向;并通过交换线路两端的故障方向信息识别线路内部故障．分析了该行波电流极性比较式保护方案的影响因素．ATP仿真表明保护方案切实可行,具有较强的实用性．     

PWM变频器电流波形失真的分析及补偿

以KVFS系列变频器为例,在概述该变频器主要控制电路的基础上,分析了该变频器电注解波形严重失真的原因.指出了PWM模式与电流波形间的关系.针对目前采用的PWM控制方法所存在的缺陷.提出相应的补偿方法.     

三相四桥臂并联逆变器的零序电流建模与控制

针对三相四桥臂逆变器直接并联时的零序电流控制问题,通过建立直接并联三相四桥臂逆变器的桥臂平均模型,推导出零序电流的动态平均模型,揭示了系统中零序环流的形成机理.基于常用的载波正弦脉冲宽度调制(SPWM)方法,提出了基于第四桥臂电流闭环的直接并联三相四桥臂逆变器零序电流控制方法,从而抑制了两组直接并联逆变器第四桥臂中线间的零序环流.仿真和实验结果表明,所提出的控制方法能有效解决直接并联三相四桥臂电压源逆变器间的零序环流控制问题,可为微电网中大功率新能源发电并网逆变器的并机扩容提供技术保障.     

混合九电平逆变器的脉冲宽度调制

为实现混合九电平逆变器在变压变频调速场合中的应用,该文在分析混合九电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)方法的基础上,深入研究了混合九电平逆变器的死区效应,并提出一种改进的补偿方法。同时,为保证混合九电平逆变器的运行安全,采用注入零序电压的方法来控制H桥辅助逆变电路的电容电压平衡。实验结果验证了电容电压平衡控制方法的有效性,而且采用改进的死区补偿方法能够补偿死区效应导致的不正常脉冲,使得混合九电平逆变器能输出较好的电压波形,输出电压总谐波畸变率小于3%。