Boost變換器升壓的雙繞組感應(yīng)發(fā)電機的電磁設(shè)計

自1892年日本的實業(yè)性水電站投入運行以來,已歷經(jīng)了一個多世紀.這期間,日本在技術(shù)進步與電力需求不斷增長的背景下,針對豐富的水能資源積極地實施了開發(fā),為電力的穩(wěn)定供應(yīng)做出了貢獻.近年來,在以地球變暖為代表的全球性環(huán)境問題方面,世界已經(jīng)進入到具體實施應(yīng)對措施的時代,為了最大限度地發(fā)揮水電這一清潔、再生能源的作用,實現(xiàn)發(fā)電量的最大化、系統(tǒng)的簡單化與集成化就變得日益重要了.鑒于這種情況,在落差波動較大的小型水電站中,實施了可變速發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā),旨在由簡單系統(tǒng)構(gòu)成來擴大水輪機的運行范圍,提高機組的發(fā)電效率.

發(fā)電機出口電壓互感器(pt)主要用于保護、勵磁、測量.然而實際生產(chǎn)中發(fā)電機出口pt由于制造或其他原因故障引起的異常時有發(fā)生,pt故障不僅影響測量而且可能造成與之相連的母線電壓降低,二次回路中出現(xiàn)零序電壓,引起發(fā)電機90％定子接地保護誤動作,造成機組跳閘,其安全性不容忽視.新更換的pt如何確保其二次回路接線、變比、極性的正確性成為重中之重.以往通過機組啟動時做空載特性試驗,可以驗證pt的正確性.但這樣延長了機組的啟動時間且增加了啟動用油量.陽城電廠7號、8號機組更換新的電壓互感器后通過pt靜態(tài)反升壓試驗來驗證pt的正確性.不僅可以節(jié)省燃油,更重要的是縮短起機時間,且保證機組安全并網(wǎng).

籠式感應(yīng)發(fā)電機用在小水電站具有許多優(yōu)點:價格便宜,到處可以買到,堅固耐用,而且所需的維修工作量甚少(如滑環(huán),整流器,電刷,蓄電池組,電流換向器等都不需要),然而,由于一直沒有尋到合適的控制裝置,目前這種發(fā)電機還未廣泛應(yīng)用于小水電站,因而其

隨著雙向直流變換器的廣泛應(yīng)用,對其輸出電壓的穩(wěn)定性有了更高的要求。通過對24v/12v雙向buck-boost變換器進行實驗,其輸出紋波電壓遠大于理論計算值,在此指出開關(guān)器件導(dǎo)通瞬間受寄生參數(shù)影響產(chǎn)生的電壓振蕩、輸出濾波電容等效串聯(lián)電阻產(chǎn)生的差模干擾以及電路的共模干擾導(dǎo)致了電壓紋波過大,為此總結(jié)了相應(yīng)的抑制措施,并給出這些抑制措施的實驗波形。通過驗證可知這些措施可有效抑制電壓紋波。

詳細敘述了dc/dc降壓-升壓變換器led驅(qū)動電路的演變及工作原理,推導(dǎo)了此類電路輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系,并以占空比d表示;介紹了兩種典型芯片及其實際使用中的有關(guān)知識。

(續(xù)上期)2.2sp6648/sp7648芯片led的正向?qū)▔航祐f典型值為3.4v,電流為350ma。手電筒通常用2節(jié)堿性電池,其供電電壓隨使用而逐漸降低,范圍約為1.8～3.2v。為了延長電池的使用時間,必須采用電感升壓型變換器,將其電

介紹了兩種用dc/dc升壓變換器驅(qū)動led的電路,對電路的工作情況進行了詳細分析,推導(dǎo)了輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系,并以占空比d表示。最后給出一些芯片實例。

升壓型apfc技術(shù)的ac/dc開關(guān)電源變換器設(shè)計 問題 ?隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進步，特別是各種具有整流入端的電力電子負載 的廣泛應(yīng)用，即各種非線性的、時變的負載和設(shè)備的大量涌現(xiàn)，電力系統(tǒng)中 產(chǎn)生大量諧波并對電力系統(tǒng)的安全運行產(chǎn)生威脅。電力系統(tǒng)的諧波問題和低 功率因數(shù)問題，主要由各種中小負載和設(shè)備的電子電源和電力電子裝置造成 的，它們是最嚴重的污染源。 ? ?圖1 ?因此應(yīng)采用有效的措施，降低電子電源和電力電子裝置的諧波，提高功率 因數(shù)。目前絕大部分電子電源都采用如圖1—1a所示的非控二極管整流、濾 波大電容和開關(guān)穩(wěn)壓電路結(jié)構(gòu)，把ac電源變換成dc電源。這種ac/dc變 換電路的輸入電壓雖為正弦波，但輸入電流卻發(fā)生了畸變，如圖11b所示， 造成電網(wǎng)側(cè)輸入電流嚴重的非正弦化輸入電流非正弦化必然導(dǎo)致電流總諧波 失真(thd)高和功率因數(shù)(pf)低(這種

根據(jù)boost型三電平開關(guān)變換器工作原理,在低頻、小信號、小紋波假設(shè)條件下,利用狀態(tài)空間平均法和歐拉公式建立了從控制到輸出的數(shù)學(xué)模型,由于其數(shù)學(xué)模型存在右半平面的零點,系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)。根據(jù)非最小相位系統(tǒng)的特點,設(shè)計了超前-滯后補償網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進行串聯(lián)校正,實驗結(jié)果良好的動、靜態(tài)性能驗證了數(shù)學(xué)模型和控制策略的合理性,為其他三電平開關(guān)變換器的分析和設(shè)計提供了理論依據(jù)。

帶有電流控制電壓型逆變器的新型雙繞組異步發(fā)電機不僅克服了傳統(tǒng)異步發(fā)電機電壓隨負載變化的缺點,而且提高了系統(tǒng)的電磁兼容性。其控制系統(tǒng)由兩個pi電壓控制器和一個滯環(huán)電流控制器組成。為了對其電壓控制性能和調(diào)節(jié)速度進行研究,本文建立了計及磁路飽和的雙繞組異步發(fā)電機及其控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。對負載、轉(zhuǎn)速突然變化等動態(tài)過程中電壓控制性能進行了仿真研究。結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有較好的電壓控制性能和響應(yīng)速度。

為充分利用發(fā)電機的空間,提高直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機的功率密度和材料利用率,降低生產(chǎn)成本,解決運輸困難等問題,設(shè)計了一種兆瓦級雙定子永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機,將分數(shù)槽單節(jié)距繞組用于雙定子直驅(qū)永磁發(fā)電機,使得雙定子直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機實現(xiàn)了高功率密度、低定位轉(zhuǎn)矩和低慣量的目的。用visualbasic6.0編制了雙定子永磁發(fā)電機的電磁設(shè)計軟件,用磁路的計算方法得到初步模型后,利用maxwell有限元仿真軟件進行建模、網(wǎng)格剖分、加載、求解和后處理等仿真分析,利用先進的電磁設(shè)計軟件和全面的電磁有限元仿真分析,完成了對大型雙定子永磁直驅(qū)發(fā)電機的精確分析與設(shè)計。

針對如何更好地提高boost變換器的電壓增益以及提高其變換效率問題,提出一種低開關(guān)電壓應(yīng)力zvtboost變換器,并對其工作原理、工作過程和性能特點進行了詳細分析。由于該變換器中兩boost變換單元采用交錯并聯(lián)技術(shù),所以使得其輸入電流紋波減小,頻率加倍,有源開關(guān)的電壓應(yīng)力為輸出電壓的一半,并且實現(xiàn)了輸出電壓的高增益。通過對該變換器采用交錯控制,使得其所有有源開關(guān)、二極管實現(xiàn)或近似實現(xiàn)了零電壓或零電流開通和關(guān)斷,進而可以增大其工作頻率,提高功率處理能力。搭建一臺20w實驗樣機,并進行了實驗研究,實驗結(jié)果證明了理論分析的正確性。

本文對三相感應(yīng)電機在不同磁場定向下及六相感應(yīng)電機在梯形波相電流驅(qū)動下的電磁轉(zhuǎn)矩進行了比較分析。比較了兩種電機在突加負載情況下的電磁轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線。仿真和實驗結(jié)果驗證了六相感應(yīng)電機比三相感應(yīng)電機電磁轉(zhuǎn)矩脈動頻率高,幅值小,穩(wěn)定性強以及同等電流下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩高的特點。

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(論文) 電壓/頻率變換器 院（系）名稱電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級電子131班 學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起止時間：2015.7.6—2015.7.19 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語 院（系）：電子與信息工程學(xué)院教研室：電子信息工程 學(xué)號130404006學(xué)生姓名專業(yè)班級電子131班 課程設(shè) 計（論 文）題目 電壓/頻率變換器 課 程 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 任務(wù)要求： 電壓/頻率變換器是一種振蕩頻率隨外加控制電壓變化的振蕩器，其 輸出信號頻率與輸出電壓的大小成正比。由振蕩電路、電壓比較器等部 分電路組成。 技術(shù)要求： 1、設(shè)計放大器所需的直流穩(wěn)壓電源。 2、電壓/頻率變換器輸入vi為直流電壓（控制信號），輸出頻率為fo 的矩形脈沖，且fo∝vi。 3

針對非隔離dc/dc升壓變換器,可通過采用合適的功率拓撲結(jié)構(gòu),并引入新的濾波方式來有效地提高其功率密度。對weinberg、填谷式移相全橋以及superboost等三種高效升壓拓撲進行了同等功率變換情況下的仿真分析,結(jié)果表明帶紋波抵消支路的耦合電感superboost拓撲輸入輸出電流均連續(xù),且具有最高的功率密度。

意法半導(dǎo)體（stm）日前推出一個新的電源icstcf02。新的stcf02電源ic是為驅(qū)動最新的移動影像設(shè)備如照相手機、數(shù)碼相機與pda的閃光燈所需的大電流白光led而特別設(shè)計。除支持最新的高分辨率影像傳感器所需的閃光燈功率外，這個組件還可大大延長電池的使用時間。在關(guān)斷模式下，其待機電流會降到1微安以下，功耗是其它同類組件的六分之一。此外，stcf02還整合了多種保護電路，包括一種可自動檢測并同饋led過溫信息的獨特電路。

傳統(tǒng)的隔離型boost變換器需要使用兩個及以上的磁性元件,造成磁性元件數(shù)量偏多。文章提出了一種新型有源鉗位隔離型boost變換器,該變換器將變壓器、輸入電感和諧振電感集成在一個磁性元件中,變換器的開關(guān)管數(shù)量及增益特性與傳統(tǒng)的隔離型全橋boost變換器相同。通過設(shè)置原邊有源鉗位電路,變換器中所有開關(guān)管的電壓應(yīng)力不超過變換器的最高輸入電壓;設(shè)置副邊諧振倍壓網(wǎng)絡(luò),變換器實現(xiàn)了整流二極管的零電流關(guān)斷。最后在一臺500w的樣機進行試驗,試驗結(jié)果驗證了該變換器的可行性。

根據(jù)雙y電機的基本方程,結(jié)合串聯(lián)雙橋的換相機理對雙y移相30°繞組同步發(fā)電機的相電壓和相電流表達式進行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),并由此進一步獲得負載在三種模式整流下的外特性。證明這種帶整流負載的特殊電源系統(tǒng)在換相重疊角大于30°時,仍可處于一種較佳的運行方式,仿真和實驗結(jié)果同理論分析取得了完美的一致性。

提出一種新型的zvzcspwm三電平直流變換器,在變壓器的次級側(cè)附加一個輔助繞組,整流得到的輔助電壓,為滯后管創(chuàng)造零電流條件,較好地解決了滯后管輕載下軟開關(guān)難的問題新的主電路拓撲減小了高壓下功率器件的電壓應(yīng)力分析了各時段的工作原理,并提供了設(shè)計參考和實驗結(jié)果

根據(jù)3/12相雙繞組發(fā)電機整流繞組之間以及整流繞組各繞組與交流繞組之間互感的真實情況,利用兩套繞組之間的耦合關(guān)系式,將整流繞組的量折算到交流繞組。建立了該型電機的dq軸磁鏈方程、電壓方程及等效電路;在此基礎(chǔ)上應(yīng)用matlab/simulink的仿真環(huán)境建立了該型電機的通用仿真電路模型。該模型可以更方便地研究雙繞組交直流發(fā)電機的各項性能,特別適用于研究解析分析難以進行的各項性能。通過實機試驗檢驗了所建電路模型的準(zhǔn)確性。

當(dāng)前,對風(fēng)力發(fā)電機升壓變壓器的雷電電涌防護研究較少?；诖?本文利用仿真實驗,探究了接地電阻、雷電流幅值、波形等對雷電電涌的影響。結(jié)果顯示,雷電流波頭時間與雷電流幅值成反比,與升壓變壓器低壓側(cè)承受的電壓幅值呈正比；接地電阻的阻值增加會導(dǎo)致避雷器失效概率增加。

為提高旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機的安全性與有效帶寬,提出一種可調(diào)頻旋磁激勵式壓電發(fā)電機,并從理論、仿真與試驗三個方面對發(fā)電機的工作特性進行了研究。建立了壓電梁在端部外載荷作用下的剛度/頻率偏移模型,并通過仿真獲得了剛度、動磁鐵數(shù)量對發(fā)電機響應(yīng)特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,壓電梁剛度隨端部拉/壓力的增大而線性增大/減小,固有頻率相應(yīng)地提高且趨于平緩/降低且速率增大,而動磁鐵數(shù)量將影響發(fā)電機的諧振峰數(shù)量與放大比。在此基礎(chǔ)上進行了相關(guān)試驗,試驗表明,壓電梁受拉伸/壓縮都將提高發(fā)電機的固有頻率并降低輸出電壓幅值,且受壓時減幅更大；此外,動磁鐵數(shù)量除仿真中影響因素外對發(fā)電機的固有頻率也具有一定影響；通過改變動磁鐵數(shù)量與調(diào)節(jié)量,實現(xiàn)了發(fā)電機固有頻率在39.2～112hz內(nèi)的調(diào)整,最大頻率偏移為185.7%。