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关键词： 永磁同步电机   矢量控制   驱动器  

摘要： 为了能够较好地控制永磁同步电机,采用矢量控制算法设计了永磁同步电机驱动器,并设计了各电路模块的原理图和印刷电路板(printed circuit board, PCB)。实验得到驱动器在电流环、速度环和位置环下响应速度均能控制在0.5 s以内,稳定运行时的噪声波动在±5%范围内,表明驱动器的性能足以驱使永磁同步电机良好工作。

关键词： 变频器   预充电电阻   功率  

摘要： 变频器是利用电力半导体器件的通断作用,将一种频率和电压的工频电源转换为频率和电压可调的电源控制装置[1]。一般采用交-直-交拓扑,由于直流中间回路的母线电容初始短路特性,变频器上电瞬间有很大的冲击电流,需要通过预充电电阻将电流限制至安全范围。本文结合时间常数、充电曲线、RC暂态模型[2],推导出预充电电阻的能量和功率方程,计算出与变频器参数匹配的预充电电阻功率曲线,通过拟合曲线与预充电电阻过载功率,提供了预充电电阻的理论计算与产品选型依据。

关键词： 工业场区   起重机   PG闭环矢量控制   故障分析  

摘要： 某工业场区的起重机主要采用PG闭环矢量控制方式。依据起重机PG闭环矢量控制的原理,结合在实际使用过程中出现的故障问题,从电气、机械两方面进行故障机理分析,提出应急处置方案,确保故障发生后能够及时解决、快速恢复。并制定优化改进措施,减少后续因此类故障导致停机的次数。

关键词： IGBT   网版印刷技术   金属化电极  

摘要： 随着我国新能源汽车、工业控制、轨道交通、新能源风电等领域的飞速发展,关键元器件IGBT在高压、大电流和高速等方面具有其他功率器件无法比拟的优势。为了减小金属化电极的热机械应力,集电极通常采用网版印刷技术制备的多层金属化电极。

关键词： 芯片焊料层   状态评估   数据驱动   评估参数   电热耦合模型  

摘要： 换流阀用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块在风电输送与电网互联等领域得到广泛应用,随着运行时间的增长,IGBT芯片焊料层易发生热疲劳损伤,导致模块可靠性降低,因此实现IGBT模块芯片焊料层状态评估尤为关键.为此,提出一种基于数据驱动的换流阀用IGBT模块芯片焊料层状态评估方法.首先,分析焊料层的疲劳机理,并从数据的表征能力和获取难易程度出发,选取能够反映芯片焊料层疲劳状态的评估参数;其次,建立不同焊料层疲劳损伤状态的IGBT模块电热耦合模型,并通过有限元计算获得“疲劳状态-评估参数”数据;最后,考虑芯片焊料层疲劳状态与评估参数之间的非线性、相互交叉等问题,选取多种算法共同实现由评估参数到芯片焊料层的疲劳状态的映射,并对评估参数发展趋势进行预测.结果表明本评估方法准确性、实时性均满足工程需要,可为IGBT模块运维提供可靠依据.

关键词： 高压变频器   空压机   一拖三   无扰切换  

摘要： 本文介绍了新风光高压变频器在阳城煤矿高压空压机一拖三系统中的应用。通过介绍空压机系统工艺及控制策略,说明了高压变频器在改善生产工艺、节能、自动控制等方面的应用特色,从而拓展了空压机变频控制改造的新领域。

关键词： 滑模控制器   永磁同步   矢量控制  

摘要： 传统的永磁同步电机矢量控制性能容易受到电机参数变化的影响,从而产生速度变化超调量不良的结果.本文提出一种将滑模控制器应用到矢量控制中的方法,可有效解决速度超调量大的问题.首先建立永磁同步电机的数学模型,在矢量控制的基础上,结合电机转速和电流的变化,推导出使用指数趋近律来消除抖振的滑模控制器.然后利用SVPWM代替传统的开关表进行逆变控制,并使用MATLAB搭建滑模控制器结合矢量控制的永磁同步电机模型.最后通过改进后的系统与传统矢量控制系统进行对比,确定滑模控制器的优越性.结果表明,滑模控制器结合矢量控制方法下的永磁同步电机的抗干扰能力得到了有效的控制,超调问题也得到了有效的改善,证明了滑模控制器的永磁同步电机矢量控制的有效性.

关键词： 三电平H桥   中点电压控制   零序电压   全功率因数   多相推进电机  

摘要： 电容电压不平衡将导致三电平变换器拓扑内外开关管承压不一致,造成输出电压畸变,严重影响装置的安全稳定运行。文中针对用于舰船推进的多相三电平H桥变频器中点电压调控问题开展研究。首先,分析三电平H桥逆变电路中点电压不平衡成因;其次,研究一种适合三电平多相H桥拓扑的常规中点电压调控方法,但该方法下中点电压可控区域受限于负载功率因数,其限制了推进低速低功率因素工况平衡能力;在上述基础上,提出一种全功率因数范围下的中点电压平衡控制方法,其注入的零序分量根据电压信号扇区判断,再加入与负载电流同相的分量,在低功率因数工况拥有更快的平衡速度与更高的稳态精度。最后,通过仿真和实验验证优化方法可行性、正确性。

关键词： 柔性机构   最优控制   伪谱法   柔性梁  

摘要： 与刚性机构相比,柔性机构具有结构紧凑和无摩擦等优势,近年来广泛应用于精密装配、机器人、航空航天等领域。其中大量应用涉及柔性机构的反问题求解,即根据机构输出位移求解机构平衡构型和外部载荷。针对柔性机构的反问题,结合最小势能原理和伪谱法,提出一种高精度求解方法。首先基于最小势能原理将柔性梁的反问题转换为最优控制问题。其次,通过对状态变量与控制变量离散,建立了柔性梁反问题求解的非线性规划模型,从而实现柔性梁变形的快速数值求解。最后,将所提出的反求解方法应用于直梁、初始弯曲梁以及基于余弦梁的双稳态机构,并与广义打靶法结果及有限元仿真结果进行对比,结果表明误差分别在0.1%与0.9%以内。与广义打靶法等反问题求解方法相比,基于伪谱法的反问题求解方法适用于具有复杂初始形状的柔性梁,并且能够避免对未知载荷进行初始猜测,有效提升求解效率。

关键词： RC-IGBT   电压回跳   高介电常数   背栅   导通压降   阻断特性  

摘要： 针对传统RC-IGBT导通压降大、击穿电压低等问题,提出一种具有高介电常数(高K)背栅的RC-IGBT器件结构,其特点是位于底部集电极的背栅介质采用高介电常数材料。高K介质增大了正向导通时背栅周围的空穴浓度,不仅消除了电压回跳,还降低了导通压降。仿真结果表明:在高正向导通电流密度下(I_(CE)=925 A/cm^(2)),高K背栅RC-IGBT的导通压降为1.71 V,相比传统RC-IGBT降低了19.34%,相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.20%;另一方面,在阻断状态下,高K介质增强了背栅周围的电子积累,增大了击穿电压。高K背栅RC-IGBT的击穿电压为1 312 V,相较于氧化层背栅RC-IGBT提高了44.18%。此外,高K背栅RC-IGBT的反向导通压降相比传统RC-IGBT降低了43.43%,相比氧化层背栅RC-IGBT降低了13.85%。将所提出的高K背栅的RC-IGBT应用于高压、大功率的电子电力系统,可提高系统的可靠性并降低损耗。