地铁车辆辅助系统中HVIGBT斩波器研制

阐述了在地铁一号线车辆静止辅助系统中采用高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)斩波器替代门极可关断晶闸管(GT0)斩波器,以实现静止辅助系统的国产化.对所研制的斩波主电路采用Matlab/Simulink软件进行仿真分析研究,仿真结果与实验波形相符合,说明了这种替代是正确、可行的.     

对东风4机车QF励磁电路故障的探讨

1．概述柴油机启动后,辅助发电机QF作为一台他励直流发电机运行,励磁电流的大小由电压调整器DYT自动进行调节,使其输出电压保持恒定110v,及时向控制电路、照明电路及空压机电动机等辅助设备供电,并对蓄电池进行充电。QF发电有二种工况(图1),即正常发电(FLC吸合)和固定发电(GFC吸含)。FLC吸合时,接通QF正常发电励磁电路,励磁电流通过电压调整器电阻Rdt流入QF励磁绕组F1F2,在DYT控制下输出恒定110v直流电。当DYT发生故障等原因导致QF失去正常励磁而不能王常工作时,为确保机车安全运行,故设有QF固定发电电路。固定发电时,GFC吸合,FLC释放,励磁电流改由通过固定发电电阻Rgt流人QF励磁绕组FIF2,其输出电压由柴油机转速控制,DYT失去励磁调节作用。     

城轨车辆用静止逆变电源装置设计研究

介绍了城市轨道电动车辆用静止辅助逆变电源装置的设计研究,静止逆变电源装置给城道车辆控制及辅助用电设备提供稳定的三相、单相交流和直流电源。该装置电路由主电路和控制电路两部分构成。对主电路构成、特点和工作原理进行了论述。主电路为斩波降压逆变型电路结构,主电路斩波器和逆变器选择用性能优良的电压控制型大功率电力电子器件IGBT模块作为功率开关。控制电路的核心为微机控制系统,其中CPU采用80C196KC 16位单片机,描述了控制系统电路设计及控制电路框图,控制系统软件流程及软件保护功能。给出了静止逆变电源装置主要电气性能试验内容及试验结果。实际应用表明该装置运行稳定、可靠,可完全满足城轨车辆运行的要求,具有广阔的市场应用前景。     

升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5 A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。     

升压斩波控制开关磁阻风力发电机系统

为准确地控制发电机的电磁转矩、满足风力发电机组最大功率点跟踪运行要求,提出了一种横向磁通开关磁阻发电机转矩控制策略。采用相功率变换器构建励磁与升压斩波电路,可在整个变速运行范围内有效地控制绕组电流的幅值和波形。该变换器通过直流母线与三相逆变器相连,即可构成完整的变速恒频风力发电功率变换装置。样机实验结果表明:采用该方法的风电系统能够将绕组电流限制在±0.5A域值范围内。从而在转矩/功率控制精度、运行平稳性和直流母线电压纹波等性能上比传统系统更为优越。     

GTR两象限斩波器研究

未设计研究的ＧＴＲ直流两象限斩波变流器是作为磁悬浮列车的悬浮电磁铁电源而专门设计的一种高频斩波器。斩波器中开关元件采用功率晶体管ＧＴＲ。ＧＴＲ因其具有开关速度快、安全工作区宽、工作频率高、开关损耗小等优点在斩波变流装置中得到了广泛的应用。作者设计出了斩波器的主电路（参数设计）、控制电路、驱动电路和保护电路，在理论分析与实验调试基础上选择了各电路元件的参数。实验证明，作者所设计的这一套斩波器性能优良，可直接用于磁悬浮列车，也为不同斩波器的设计提供了依据，各电路的波形图由实验中所拍照片给出。本斩波器设计参数为斩波频率２～５ｋＨｚ，直流电源电压８０～１００Ｖ，负载额定电流不小于２０Ａ。     

高压直流发生器中斩波电路的设计

针对高压直流发生器中晶闸管斩波电路存在的问题,设计了由全控型电力电子器件IGBT取代晶闸管的斩波电路及相应的控制保护电路.实验结果表明,新设计的电路较好地实现了斩波电路的性能.     

微机控制大功率晶体管斩波调速系统

国内采用晶闸管(SCR)斩波调速技术已有二十余年历史,并取得了可喜的成果,但由于SCR本身的特点使其发展受到限制,近年来国内外大功率晶体三极管(GTR)器件发展很快,所以将大功率晶体管引用于斩波调速系统,必将促进这一技术的发展.本文对GTR斩波器的基本原理加以叙述,设计了实用的GTR驱动电路以及GTR斩波调速系统的软、硬件,并对整个系统进行了实验,达到了满意的效果.     

开关磁阻电机功率电路的软开关策略及仿真

提出一种开关磁阻电机驱动系统(SRD)功率变换器的新型软开关策略.通过在电源与开关磁阻电机(SRM)相绕组开关电路间插入准谐振直流环节电路,并在各相绕组开关上并联缓冲电容器以实现相开关的零电压开通和关断.在介绍该策略的电路拓扑及特点基础上,分析了相绕组开关零电压开通原理;结合公共开关型SRD功率变换器中公共开关的斩波过程,对电路的控制时序和谐振模式进行分析.针对谐振电感储能不同及SRM绕组电感变化对谐振的影响进行仿真.结果表明,只要参数选择合理谐振波形就不受SRM绕组电感变化的影响,并且试验验证了相开关及辅助开关的软开关特性.     

DF4型内燃机车辅发过压烧损电器元件惯性质量问题解决方案研讨

DF4型内燃机车110 V辅助回路电器元件电压正常工作范围是77～ 135 V,该机车采用控制启动电机(80kW)励磁电流大小来实现.当柴油机在430～1 000 r/min运转时,利用蓄电池电容性能,使机车辅助发电电压维持在110V.辅助发电系统经常出现过电压现象,即辅助发电电压大于保护动作值126V,继电器FLJ还不能动作,故障回路未形成,起不到保护电路的作用,而此时启动发电机发出的电压已经达到较高的值,易造成机车电器元件烧损,如机车空调、安全监控装置元件等烧损.该故障的频发存在极大的行车安全隐患,在此对该故障原因进行了系统的分析,并提出了电子式机车辅发过压保护方案,以解决该故障的频繁发生.     

开关磁阻起动／发电机控制方法研究

根据磁阻效应产生电磁转矩的机理,提出开关磁阻起动／发电机相电流斩波和角度位置控制方法,通过调节相电流斩波限及关断延时、相绕组开通励磁开关断续流相对位置,就可控制起动转矩和发电电压,不同控制参数的数值仿真分析和样机实测表明：对于低速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于高速起动状态,相电流斩波限配合固定关断延时可实现有效的恒转矩起努控制;对于调整起努状态,调节相绕组开通及关断位置角可可实现恒功率起动控制;对于发电状态,依据原动机转速和负载变化的具体情况,同时或单独调节相电流斩波限及相绕组开通、关断的位置角,可有效提高发电机稳态发电品质和动态瞬变特性。     

直流电动机使用功率晶体管斩波器调速的研究

本文就功率晶体管(Power Transistor简称PT)斩波器用于串激直流电动机调速,对其基本原理、电路结构、主电路波形作了理论分析和试验研究,说明将PT用于斩波器调速领域是可行的。并对用于调速技术的PT器件的耐压极限得到可靠的结论,可供设计斩波调速时参考。     

MOS—FET斩波器失调电压分析

本文分析了MOS-FET串并联斩波器由斩波管极间电容和泄漏电阻造成的误差电压,给出了等效输入失调电压和输入失调电流的计算公式,讨论了斩波器的温度特性及改善温度漂移的措施,并提出一种温度补偿方案,实验表明,可使斩波器的电压温漂和电流温漂分别降低到约0.1μv/℃和1pA/℃。     

电压反馈型Zeta斩波电路的稳定性研究

通过建立电压反馈型Zeta斩波电路连续运行模式下的状态空间平均模型,以线性化系统方程的雅克比矩阵的特征值分析了斩波电路在系统平衡点的稳定性.理论分析表明,电压反馈参数变化时系统会发生Hopf分岔,从而失去稳定性.数值仿真的结果与理论分析一致,证明了Zeta斩波电路中的分岔现象确实存在,验证了建模方法的有效性.     

异步化发电机模拟机组稳态运行特征的研究

针对转子具有两相正交励磁绕组的异步化汽轮发电机模拟机组，利用按状态辨识适应式跟踪迭代控制策略研制的数字式双通道励磁控制装置进行了稳态运行特性试验，结果显示控制性能良好，证实了所提控制策略的现实可行性。     

异步化发电机模拟机组稳态运行特性的研究

针对转子具有两相正交励磁绕组的异步化汽轮发电机模拟机组，利用按状态辨识适应式跟随迭代控制策略研制的数字式双通道励磁控制装置进行了稳态运行特性试验，结果显示控制性能良好，证实了所提控制策略的现实可行性。     

300t矿用自卸车交流传动系统的自主化研制

研究了300 t电动轮自卸车交流传动系统的主电路、控制单元及控制策略,以此为基础研制了完全自主化的交流传动系统,该系统牵引电机转矩采用基于特定谐波消除PWM（SHEPWM）的矢量控制,发电机励磁采用电压电流双闭环控制.通过型式试验及运行考核表明：该完全自主化的交流传动系统能很好满足300 t矿用自卸车的应用需求.     

采用波形分析法对电力电子装置中的晶闸管元件进行故障检测

波形分析法是采用微型计算机对运行中的晶闸管元件阳极-阴极间的电压波形进行采样,以识别正常工作的晶闸管与故障的晶闸管,并对故障的性质作出判断和处理。本文以三相桥式晶闸管整流电路为例,讨论波形分析法的原理、采样电路与微型计算机接口电路的设计及应用程序的设计。本方案已在大功率整流样机中实施。     

电动轿车直流斩波器的研制

介绍了以双极型晶体管（ＢＪＴ）作主开关器件，用于电动轿车的直流斩波器。由于采用了先进的元件退饱和快速保护技术、低损耗吸收电路结构、最大限流起动控制以及过流、过压、欠压保护等措施，斩波器具有较小的体积、较高的运行效率、较快的启动性能以及高的可靠性。用在ＭＡＺＤＡ改装电动轿车上，试运行情况证明该斩波器性能优良。     

同步电动机励磁系统微机控制

本文采用 MCS-51系列单片机构成同步电动机晶闸管励磁系统的自动投磁检测,电压负反馈强励磁及晶闸管三相全控桥触发电路的硬件、软件实现方法。实验结果表明:工作可靠,系统大大简化,有推广价值。