关键词： 多端柔性直流输电   混合式高压直流断路器   快速机械开关   电磁斥力操动机构  

摘要： 针对能够应用于±160 kV南澳多端柔性直流工程的混合式高压直流断路器中的关键部件——快速机械开关进行了仿真试验研究。研究了快速机械开关采用两个80 kV的SF6断口串联方案,利用Ansoft Maxwell有限元软件对断口进行了电场仿真,结果表明断口动、静触头开距为15 mm时能够满足耐受80 kV直流电压的要求;研究了采用电磁斥力机构作为断口的快速操动机构的可行性,设计了电磁斥力操动机构样机,试验论证了快速机械开关可以在3 ms左右分闸到位。

关键词： 软开关   全桥直流变换器   零电流开关  

摘要： 针对零电压零电流开关(ZVZCS)全桥直流变换器在中大功率应用场合效率不高的问题,提出了一种带辅助电路的零电流开关(ZCS)全桥直流变换器。通过为全桥直流变换器的超前臂和滞后臂设计相应的辅助电路,实现了全桥直流变换器两桥臂开关管的零电流关断,即实现了ZCS。根据提出的ZCS软开关全桥直流变换器结构,试制了一台3 k W的样机。实验结果表明,ZCS软开关全桥直流变换器的超桥臂及滞后臂均工作于零电流开关状态。为验证ZCS软开关全桥直流变换器的效率性能,将其与ZVZCS全桥直流变换器进行效率方面的比较。由比较结果可知,ZCS软开关全桥直流变换器在中大功率应用场合中的效率明显优于ZVZCS全桥直流变换器,表现出良好的性能。

关键词： SRDC电机   dq模型   正交磁耦合   转矩控制  

摘要： 建立了具有直流励磁的开关磁阻电机(SRDC电机)的采用正弦波双极性激励时的dq模型,对其转矩产生机理和转矩控制方法进行了深入分析,发现SRDC电机存在导致d轴和q轴互感的正交磁耦合现象,而正交磁耦合正是造成SRDC电机在采用矢量控制时仍存在转矩脉动的原因.分析表明,SRDC电机的转矩包括平均转矩和脉动分量两部分,其平均转矩与直流励磁磁链和q轴电流的乘积成正比;其转矩的脉动分量是随转子位置角变化的三次谐波,平均值为0.因此,id=0矢量控制是SRDC电机的最佳控制模式.

关键词： 大功率   晶体管   集电极峰值电流   饱和压降   击穿电压   二次击穿  

摘要： 集电极峰值电流(I_(CM))、集电极-发射极击穿电压(V_(CEO))、最大耗散功率(P_(CM))、直流二次击穿临界电压(V_(SB))是衡量大功率晶体管可靠性优劣的重要指标。依据实际电参数指标要求,首先利用TCAD半导体器件仿真软件完成了一款基于三重扩散工艺的双极型高反压大功率开关晶体管的结构设计,然后全面系统地分析了高阻单晶硅电阻率和器件集电区厚度对I_(CM)、V_(CEO)、P_(CM)及V_(SB)影响。仿真结果表明:由器件仿真得到的电学性能满足大功率晶体管电参数指标要求,器件结构参数的选择及工艺条件的设计较合理。增大单晶硅电阻率,虽然有利于提高集-射击穿电压和器件抗二次击穿能力,但不利于集电极峰值电流和最大耗散功率的提高。增大器件集电区厚度只对集-射击穿电压的提高有利,而对集电极峰值电流、最大耗散功率及抗二次击穿能力均产生不利的影响。

关键词： 城市轨道交通   直流牵引系统   避雷器   过电压  

摘要： 本文对城市轨道交通1500V直流牵引系统避雷器的设置进行了简要的叙述,在此基础上详细分析了直流系统正负极之间、正对地、负对地各避雷器装置的作用及设置原则,并对各避雷器的设置与否进行探讨。最后提出自己在直流开关柜避雷器设置的看法。

关键词： 双向直流变换器   软开关   移相控制   占空比  

摘要： 双向全桥直流变换器不依靠额外的电路就能实现软开关,具有较高的效率。采用传统的纯移相调制方法,传输功率大,但无法在轻载时实现软开关;采用移相加占空比调制方法,可以在全功率范围内实现软开关,但最大传输功率会随着占空比的减小而减小,小占空比情况下功率输出受到限制。本文研究了双向全桥直流变换器的软开关特性,结合纯移相调制和移相加占空比调制的特点,提出一种新的优化控制方法,该控制方法可实现两种调制方法的平滑切换,在实现全功率范围内的软开关的同时又保证了传输功率的最大化。最后,本文在一台12k W的样机上对提出的控制方法进行了验证,实验结果表明了所提控制方法的正确性。

关键词： 隔离放大单元   FPGA   硬件设计   软件设计  

摘要： 随着我国城市地铁的快速发展,其运行安全性和可靠性日益受到人们重视。直流牵引供电与保护系统是地铁安全、可靠、稳定运行的重要保障,隔离放大单元作为地铁测控保护系统的数据隔离采集单元有着举足轻重的作用,它为直流保护装置的逻辑运算与故障判断提供必需的直流电压、电流测量值。目前,国内对于直流开关柜隔离放大单元的研究和开发非常少,还处于起步阶段,有必要加大投入以研究和设计功能完善、性能可靠稳定的隔离放大单元。本文首先简要说明了目前地铁测控与保护系统典型配置的缺点,并提出了隔离放大单元的设计思想与功能要求。通过对既有隔离放大单元的自定义通信协议与IEC61850-9-2通信协议进行分析比较,选择IEC61850-9-2通信标准作为隔离放大单元的通信协议。在此基础上,确定了以FPGA为核心的隔离放大单元硬件系统方案和软件设计方案。另外,详细介绍了FPGA的基本结构和原理、开发流程及其设计语言。根据硬件系统方案对硬件系统的划分,分别对隔离放大模块、模拟滤波模块、A/D转换模块、主控芯片FPGA、PHY芯片以及光模块进行了详细介绍,对主要元器件进行选型配置,使用Altium Designer开发软件绘制了各芯片的电路原理图,并利用Multisim电路设计软件对模拟低通滤波器进行仿真验证,完成了整个硬件系统的设计。简要介绍了Xilinx公司推出的FPGA集成开发环境ISE平台。按照软件设计方案,对FPGA的各个模块进行了分析,并完成了程序的编写。通过对A/D控制模块、帧封装模块和以太网数据发送模块的设计,实现了采样数据的模数转换控制及EC61850-9-2报文的发送。最后,用Verilog HDL编写了testbench,利用ISim仿真工具对FPGA的A/D控制模块进行了仿真验证。通过对隔离放大单元样机进行抓包测试,证明了帧封装模块和以太网数据发送模块可以成功组帧并发送IEC61850-9-2报文。借助继电保护测试仪和直流保护装置搭建了测试平台,对隔离放大单元样机进行了测试。结果表明,本文设计的隔离放大单元能够可靠运行,具有一定的工程实用价值。

关键词： 高压直流供电系统   VIENNA   整流器   三电平半桥   DC-DC   变换器   零电压开关  

摘要： 随着我国通信事业的不断发展,通信电源作为通信系统中最为重要的一部分,不仅肩负着维护通信系统的安全、可靠、稳定的运行的功能之外,而且还必须保证能够持续不断的向通信设备提供稳定、高效的电源。只有这样才能够保证通信系统和设备能够正常的运行。在目前我国的主流直流通信电源机房主要采用的是UPS和48v低压直流电源混合供电的方式,但是随着计算机和通信行业的飞速发展,这种混合的供电方式在安全性、可靠性以及耗能方面都存在着很多的问题,而且越来越明显,所以高压直流供电系统就顺势成为了取代传统混合式供电系统的可靠保障。而且与传统的低压直流电源相比家里来说,高压直流通信电源更具有安全运行、效率高、建设成本低等优点,所以在未来的通信系统电源发展中是主要的发展方向、一般情况下来说,高压直流供电系统常常包括交流配电、高频开关整流单元、直流配电部分、监控单元等共同组成。

关键词： 高频   开关电源   直流接触器   整治  

摘要： 一体化高频开关电源厂家在出厂时设置了对蓄电池组和整流模块进行保护的功能.当高频开关电源发生故障时,蓄电池组不能自动向负载供电.本文对重点以上隐患的整治方案进行研究,并提出实现方式.

关键词： LNG船舶   截流开关   MOSFET   直流电源  

摘要： LNG是一种清洁、高效的新型能源,很多国家都将LNG列为首选燃料。LNG船不仅是指以LNG能源作为燃料提供动力的船舶,也指用来将液化天然气从液化厂运往接收站的专用船舶。随着国际上对清洁能源需求的增长,LNG船舶应用前景非常好,被誉为世界造船“皇冠上的明珠”。鉴于LNG的超低沸点、易燃易爆等高危特点,电气防爆非常重要。电源的快速截流保护本身就是一项用途广泛的技术,本研究是本着应用于LNG船舶的电气部分而实施的。本质安全电源技术的研究尽管已有几十年的历史,但随着新的电子器件的出现必将产生更新换代产品,本课题将MOSFET用于截流开关就为其中的一个实例。本课题从器件选择、电路拓扑等方面入手,以LNG船舶用直流电气回路的保护为切入点,对高速截流开关进行了全面的研究,形成了电路样板,为本安电源相关技术的开发研制提供了一个有益的范例。此外,根据LNG船舶防爆要求,本文设计了一种隔爆兼本安高频输出开关电源,作为电路驱动来源。开关电源以单端反激式为主拓扑,以单片开关电源芯片TOPSwitch和高频变压器为核心,输入220V交流电压,输出15V直流电源。