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关键词： 绝缘栅双极晶体管   寿命预测   黏菌优化算法   Elman神经网络   时域特征  

摘要： 绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为功率变换器的重要组成部分,其剩余使用寿命的预测极为重要.针对IGBT的剩余使用寿命问题,提出了利用黏菌优化算法(slime mould algorithm,SMA)优化Elman神经网络实现权值和阈值的自适应选择,并将其用于IGBT的寿命预测.首先,对NASA研究中心老化试验数据集中的栅射极关断电压尖峰峰值进行平滑处理.其次,对处理后的数据进行时域特征提取.再次,用核主成分分析(kernel principle component analysis,KPCA)进行优选降维。最后,利用SMA-Elman神经网络模型实现IGBT的寿命预测.结果表明,提出的SMA-Elman神经网络模型相比Elman、BP神经网络及SVR模型具有更优的性能,均方误差为0.021%,均方根误差为0.014,拟合度为0.998,可以更好地实现IGBT剩余使用寿命的预测.

关键词： WPT   LADRC   移相控制   恒压输出  

摘要： 针对无线电能传输系统(Wireless Power Transfer,WPT)在面对负载投切、互感改变时出现输出电压波动较大这一问题,提出了一种基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的WPT系统。选用了LCC-S补偿网络并建立系统模型,推导出输出电压与移相角之间的关系式,设计了基于移相控制的LADRC控制器,在相同扰动条件下将PI控制器与LADRC控制器进行对比。仿真结果证明,LADRC可以更好地抑制扰动,保证了系统的输出电压恒定,具有良好的控制效果。

关键词： 永磁同步电动机   扩展卡尔曼滤波   模糊PI控制   矢量控制  

摘要： 随着永磁材料性能不断提升和控制理论、电力电子技术的大力发展,永磁同步电动机在工业领域中得到了广泛的应用。为了解决在高温、振动等特殊应用场合中高效、稳态运行,提出基于扩展卡尔曼滤波的永磁同步电动机无传感器控制系统,该算法可一边采集数据一边计算,能够适应环境变化进行自调节,本身也是一个自适应系统。同时,为解决转速环PI控制超调量大,抗扰不足等问题,设计一种模糊PI控制策略,引入模糊控制优化参数。仿真结果表明,所提控制系统可以满足无传感器控制要求。

关键词： 有源中点箝位型变换器   空间矢量控制   共模电压  

摘要： 针对五电平有源中点箝位型(ANPC)变换器共模电压大的问题,提出一种抑制共模电压的极简空间矢量控制。首先将参考电压投影到线电压坐标系中,得到对应区域内的所有矢量,分析矢量与共模电压和中点电压之间的联系,然后以最小化共模电压为目标对矢量选择范围进行合理约束的同时,保证剩余矢量能对中点电压进行均衡控制。在此基础上,针对中点电压控制提出一种极简序列选择法,从而降低空间矢量调制策略的复杂度。最后对所提共模抑制算法的正确性和有效性进行了实验验证。

关键词： 压接型绝缘栅双极晶体管器件   短路失效   多层级模拟   失效机理  

摘要： 压接型绝缘栅双极晶体管(press pack insulated gate bipolar transistor,PP-IGBT)器件具有功率密度高、短路失效等优势,已被广泛应用于柔性直流输电换流阀中。现有压接型IGBT器件短路失效研究主要基于宏观测试结果,难以揭示由微观材料失效诱发器件短路失效的机理,该文基于圧接型IGBT器件短路测试结果,提出压接型IGBT器件短路失效机理的多层级模拟方法。首先,搭建短路冲击实验平台,基于短路实验获取失效发生条件与失效芯片;其次,建立压接型IGBT宏观器件——介观元胞模型,研究圧接型IGBT器件短路失效时器件–元胞复合应力变化规律;最后,建立微观元胞铝–硅界面分子动力学模型,分析短路失效发生条件,揭示短路失效机理,并提出芯片失效部位相对概率分布。结果表明,短路工况下芯片靠近栅极的有源区边角是最容易发生失效的薄弱区域,铝、硅材料失效是导致压接型IGBT器件短路失效的直接原因。

关键词： Junction temperature  

摘要： Fast and accurate calculation of junction temperature is attractive for reliability evaluation of insulated gate bipolar transistor (IGBT) module. However, in most of existing methods, a trade-off between calculation accuracy and computational burden should be made. Considering this, a fast junction temperature calculation method based on the Fourier transform is proposed in this paper, which has the ability of maintaining an acceptable accuracy. In this method, the Fourier transform is applied in the instantaneous phase current, and the current is expressed by continuous Fourier components. Then, the power loss of the IGBT module is quantified with a description of temporal and continuous. With the assistance of the thermal network model, the dynamics of junction temperature within a fundamental period are expressed analytically. Finally, the effectiveness of the proposed junction temperature calculation method is verified through extensive simulations and experimental tests. © 2017 CPSS.

关键词： 电控系统   改造方案   控制盘   变频器   远程操控  

摘要： 在常规台风模式下,为使白云智能气田工程在平台三级关闭后仍能远程恢复生产,该文对其电控系统各个设备进行了针对性的改造,并通过漏电闭电、过载保护、通信测试等试验验证了该改造方案的有效性。试验结果表明,绝缘电阻超过22kΩ后开启闭电操作,平均远程启停时间仅为1.83ms和0.94ms。总之,改造后电控系统的稳定性和安全性均能满足需求,该改造方案在实际施工中也具备有效性。

关键词： 异步电机   直接转矩控制   滑模控制   空间矢量脉宽调制技术   交流调速   磁链   电磁转矩   转矩谐波  

摘要： 针对传统牵引异步电机直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定以及定子磁链观测器准确度对控制性能有较大的影响等问题。设计了一种新型的滑模控制器,并与空间矢量脉宽调制技术相结合,保证系统在交流调速过程中转矩和磁链能够快速且准确地达到期望值。仿真结果表明:该控制策略满足牵引电机在全速域范围内实现电磁转矩的平稳调节,同时在一定程度上降低了转矩谐波含量,保证了电机运行性能的稳定性。

关键词： 永磁同步电机   凸极性谐波   谐波注入   扰动转矩观测  

摘要： 无人机在飞行过程中,磁场增强型永磁同步电机容易受到多重低次凸极性谐波的影响以及负载扰动转矩干扰的问题。针对上述问题,文章提出一种高频脉振谐波注入转子位置观测器结合负载扰动转矩分段函数滑模观测器的双观测器无人机电机矢量控制策略。文章通过高频脉振谐波注入转子位置观测器,可以有效抑制无人机电机系统中存在的多重低次凸极性谐波的影响,改善电机转子位置和转速的估算精度,通过负载扰动转矩观测器可以消除电机负载扰动转矩的干扰。

关键词： 同步电动机   高压变频器   直流调速器   变频软启动器   差动保护   自动控制  

摘要： 随着高压变频调速技术的发展,级联式高压变频器容量越来越大,由驱动异步电机逐步发展到同步电机,广泛应用于驱动高炉鼓风机、轧钢机、烧结机等大容量高压同步电动机场合,即能代替软启动器启动电机,又能根据工艺要求进行变频调速,灵活实现工变频之间可逆切换,本文对莱钢新480m^(2)烧结机主抽风机在调试过程中启动高压同步电机出现问题和处理过程、改进方法作重点介绍,为类似项目提供借鉴。