论文发表百科

三相逆变电源的混杂控制研究论文

发布时间:2024-07-05 09:04:36

三相逆变电源的混杂控制研究论文

这些资料估计你都会用到.具体的论文设计你自己弄吧.什么是逆变电源?为什么要逆变? 利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,定义为逆变。例如:应用晶闸管的电力机车,当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行,机车的位能转变成电能,反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机,要使它迅速制动,也可让电动机作发电机运行,把电动机的动能转变为电能,反送到电网中去。 把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特定场合下,同一套晶闸管变流电路既可作整流,又能作逆变。 变流器工作在逆变状态时,如果把变流器的交流侧接到交流电源上,把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去,叫有源逆变。如果变流器的交流侧不与电网联接,而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载,则叫无源逆变。交流变频调速就是利用这一原理工作的。有源逆变除用于直流可逆调速系统外,还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。 什么是逆变电源及用途? 逆变电源,一般是指将低压的直流电转变成高压(或低压)的交流电的装置,它可以用蓄电池做电源,输出交流电。具体说,比如用12V的蓄电池是不能为普通电灯或电脑、电视等供电的,而把该蓄电池通过逆变器变成普通的220V交流电再接到这些用电器中,它们就能正常工作。 一般逆变电源中自带蓄电池,电脑城卖的UPS电源就是这样的东西,不过它本身所带的蓄电池较小,只能供电脑工作几分钟到十几分钟,主要是为了在突然停电时,靠它继续为电脑供电,好让你有时间把未保存的文件保存下来,且有时间正常关机。 正弦波逆变电源的用途 逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,它用于无交流电的环境,为交流设备提供电源。它的输出功率从几十瓦到几百千瓦不等;输入直流电压从几伏到几百伏不等。 它主要应用于下列场所: 1.在车、船和飞机上,与交通工具上的直流电源一起,为交流电器提供电源; 2.在无电源的地方,与其它发电设备(太阳能、风能、水能以及各种燃料发电机)一起,为用户提供交流电源; 3.作为通讯、电力系统的不间断电源UPS(Uninterrupted Power Supply); 4.作为消防应急用电源EPS (Emergent Power Supply); 5.利用便携电源,提供临时交流电源等。 逆变电源 逆变电源也称逆变器,是一种DC/AC的转换器,它将电池组的直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源。 工业一级的逆变器一般均为正弦波输出,同市电的波形一致,如电力逆变器,通信逆变器;另外还有一种输出为方波或阶梯波或修正正弦波的,这一类逆变器一般都是应用于民用场合,如车载逆变器,太阳能家用逆变器,一般为小功率(1KVA以下),1KVA以上一般均做成正弦波的了。 在技术工艺上,人们又把正弦波逆变器区分为高频逆变器和工频逆变器,工频逆变器技术成熟,性能稳定,搞过载能力强,但体积庞大、笨重;高频逆变器是近五六年在市场上的新星,它技术指标优越、效率很高、尤其是体积小、重量轻、高功率密度,都是现代电力电子所倡导的,现在业已抢占了中小功率逆变器一半以上的市场。有些行业领先者的高频逆变器单元已经做到了30KVA,从技术发展和生产成本来看,高频逆变器取代工频逆变器将是大势所趋。 逆变器的输出有单相和三相之分,以适应不同的负载,这同市电的指标一样。 逆变器有很多应用领域,比如在航空工业中利用逆变器提供一个到400Hz频率转换等,这就要用到逆变器了。 何谓逆变器的效率? 逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输入功率与输出功率之比。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。 按输出波形划分,逆变器分为几类? 主要分两类,一类是正弦波逆变器,另一类是方波逆变器。正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电,因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电,其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时,其负载能力差,仅为额定负载的40-60%,不能带感性负载(详细解释见下条)。如所带的负载过大,方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容。针对上述缺点,近年来出现了准正弦波(或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等)逆变器,其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔,使用效果有所改善,但准正弦波的波形仍然是由折线组成,属于方波范畴,连续性不好。总括来说,正弦波逆变器提供高质量的交流电,能够带动任何种类的负载,但技术要求和成本均高。准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求,效率高,噪音小,售价适中,因而成为市场中的主流产品。方波逆变器的制作采用简易的多谐振荡器,其技术属于50年代的水平,将逐渐退出市场。 二极管在逆变器中的应用 高效率和节能是家电应用中首要的问题。三相无刷直流电机因其效率高和尺寸小的优势而被广泛应用在家电设备中以及很多其他应用中。此外,由于采用了电子换向器代替机械换向装置,三相无刷直流电机被认为可靠性更高。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机,如图1所示。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2)MOSFET Q1关断。因为电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3)Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流(如步骤1)与二极管D2上的恢复电流之和。 显示出其中的体-漏二极管。在步骤2,电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置, N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q1表现出额外的电流尖峰,增加了在导通期间的开关损耗。图4a描述了MOSFET的导通过程。 为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。 我们对比测试了标准的MOSFET和快恢复MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中,如图4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的导通工作期间,开关损耗降低了65%。采用STD5NK52ZD时效率和热性能获得很大提升(在不采用散热器的自由流动空气环境下,壳温从60°C降低到50°C)。在这种拓扑中,MOSFET内部的体二极管用作续流二极管,采用具有快速体二极管恢复特性MOSFET更为合适。 SuperFREDmesh技术弥补了现有的FDmesh技术,具有降低导通电阻,齐纳栅保护以及非常高的dv/dt性能,并采用了快速体-漏恢复二极管。N沟道520V、欧姆、 STD5NK52ZD可提供多种封装,包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封装。该器件为工程师设计开关应用提供了更大的灵活性。其他优势包括非常高的dv/dt,经过100%雪崩测试,具有非常低的本征电容、良好的可重复制造性,以及改良的ESD性能。此外,与其他可选模块解决方案相比,使用分立解决方案还能在PCB上灵活定位器件,从而实现空间的优化,并获得有效的热管理,因而这是一种具有成本效益的解决方案。 何谓“感性负载”? 通俗地说,即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多(大约在3-7倍)的启动电流。例如,一台在正常运转时耗电150瓦左右的电冰箱,其启动功率可高达1000瓦以上。此外,由于感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生反电动势电压,这种电压的峰值远远大于逆变器所能承受的电压值,很容易引起逆变器的瞬时超载,影响逆变器的使用寿命。因此,这类电器对供电波形的要求较高。如何挑选逆变器产品 车载逆变器是一种工作在大电流、高频率环境下的电源产品,其潜在故障率相当高。因此,消费者在购买时一定要慎重。首先,从逆变器输出波形上选,最好不要低于准正弦波;其次,逆变器要有完备的电路保护功能;第三,厂家要有良好的售后服务承诺;第四,电路和产品经过一段时间的考验。 逆变器,必须是一种逆变装置组成的东西才能那么叫,他和变压器有直接区别,也就是说,他可以实现直流输入,然后输出交流,工作原理和开关电源一样,但震荡频率在一定范围内,比如如果这个频率为50HZ,输出则为交流50HZ。逆变器是可以改变其频率的设备。 变压器一般是指特定频率段的设备,比如工频变压器,就是我们一般见到的那些变压器,他们输入和输出都必须在一定范围内,比如40-60HZ范围内才可以工作。 如何为电瓶配备合适的逆变器? 假如电瓶的规格是12伏50安时,我们用12伏乘以50安时,得出电瓶的输出功率为600瓦。如果逆变器的效率为90%,则我们再用90%乘以600瓦,得出540瓦。这就是说,您的这块电瓶可推动一台输出功率最大为540瓦的逆变器。当然,您也可以采取“一步到位”式的采购办法,即先不管目前自己车上用的电瓶的规格,而买一台输出功率为800瓦的逆变器。然后,先在眼下这块电瓶的允许范围内使用,等将来换了更大的车后再满功率使用。最后,对逆变器的功率要求不高,比如说有100瓦就够了,那您完全可以买个小功率逆变器。此外,在确定逆变器的功率时,还有一个重要原则,即在使用逆变器时,不要长期满载运行,否则会大大缩短逆变器的寿命,同时逆变器的故障率也将显著上升。我们强烈建议用户,最好在不超过额定功率85%的状态下使用逆变器。 如何知道电瓶的容量? 电瓶上印有很多字母和数字,只要找到XXAH的字样就可以知道这是一块多大容量的电瓶。先说AH的含义,A代表安培(amp.),即电流的单位,H代表小时(hour)。两个字母在一起的意思就是"安培小时",即在一小时的时间内可持续输出多少安培的电流。前面的XX通常为两个数字,即安培的数量。举例来讲,45AH代表这块电瓶可以在一个小时的时间内输出 (12伏)45安培的电流。至于这块电瓶可以输出的功率,我们用12伏乘以45安培,得出540瓦,这就是该电瓶的输出功率(理论值)。 什么是持续输出功率?什么是峰值输出功率? 一些使用电动机的电器或工具,如电冰箱、洗衣机、电钻等,在启动的瞬间需要很大的电流来推动,一旦启动成功,则仅需较小的电流来维持其正常运转。因此,对逆变器来说,也就有了持续输出功率和峰值输出功率的概念。持续输出功率即是额定输出功率;一般峰值输出功率为额定输出功率的2倍。必须强调,有些电器,如空调、电冰箱等其启动电流相当于正常工作电流的3-7倍。因此,只有能够满足电器启动峰值功率的逆变器才能正常工作。 使用车载逆变器须要注意些什么? 首先,要严格按照用户手册的规定来使用逆变器;其次,逆变器的输出电压是220伏交流电,而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态,因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方(特别要远离儿童!),以防触电。在不使用时,最好切断其输入电源。第三,不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度。第四,逆变器工作时会发热,因此不要在其附近或上面放置物品。第五,逆变器怕水,不要使其淋雨或撒上水。 应该怎样连接逆变器与电源和负载? 使用150瓦以下的电器可直接将150瓦逆变器插头插至点烟器插座后使用。超过150瓦的逆变器通过鳄鱼夹导线直接接到电瓶上,红线接电瓶正极,黑线接电瓶负极(不可接反,切记!)如果用电地点离电瓶较远,逆变器的连线原则是:逆变器同电瓶的连线应尽可能的短,而220伏交流电的输出线长些无妨。

逆变器内部有六个大功率元件IGBT,两两串联接在直流电源正负极上,由调制信号控制其导通,中间点输出可控的三相交流电。

负载情况下三相四桥臂逆变器控制技术研 我是可以理解

逆变电路控制方式研究现状论文

应用电子的论文是什么题目的呀。什么时候需要。

我这边能帮有题目,

毕业论文答辩决议书范文(通用10篇)

艰苦的大学生活即将结束,大学毕业前都要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较正规的、比较重要的检验学生学习成果的形式,那么应当如何写毕业论文呢?下面是我帮大家整理的毕业论文答辩决议书范文,希望能够帮助到大家。

复旦大学硕士研究生XX的学位论文《XXXXX》从单核苷酸多态性(SNP)和拷贝数变异(CNV)两个不同的遗传学研究角度对中国人痛风遗传变异进行深入研究,发现了4个新的痛风易感候选基因,并分析了遗传异质性因素对于遗传因素和痛风易感性关联的影响,从尿酸排泄和炎症反应两个痛风发生的生理过程部分解释了痛风的发病机制。

当前,随着痛风/高尿酸血症研究的不断深入,遗传因素对于疾病发生中的作用越来越受到重视。本论文进一步在中国人群中探讨了遗传因素对于痛风易感性的作用,为今后的诊断和防治提供了宝贵的信息。

本论文立题有一定新意,论文工作量饱满,结构合理,逻辑结构清晰,文字表达清晰,图标清楚,达到硕士研究生学位论文要求。在论文答辩中,该生思路清晰,表达准确,较为清楚地回答了委员们提出的问题。因此,答辩委员会认为XX同学具有扎实的基础理论和系统的专业知识,具备了从事本学科的科学研究工作的能力。

经过答辩委员会讨论和无记名投票,一致通过XX同学的硕士论文答辩,建议授予XX同学硕士学位。同时答辩委员会一致认为学位论文。《XXXXX》是一篇优秀的硕士学位论文。

xxxx大学xxx学院xxx专业研究生xx所完成的题目为“”的学位论文,选题适当,具有较深的理论意义和广泛的实用价值。作者系统地归纳和综合地评述了有关文献,掌握了该领域内的研究现状和发展方向。本文作者通过大量的文献阅读和亲身的实践经验研究了一种基于xxxx的xxxxx法,完成了对xxxxxx,并设计出了xxxxxxx系统。

论文取得了下列研究成果:

1、详细介绍了基于xxxx的xxxxxxx法,并与传统的xxxxxx法进行了比较,总结出每种xxxxxxx方法的优缺点,指出采用xxxxxxxx法的优势。

2、研究并设计了基于法的xxxxxxx电路。由于采用该种方法不需要xxxxxxxx电路,因此,解决了传统的xxxxxxx等问题。

3、研究并设计了基于的xxxxxx硬件电路。其中,包括对控制电源、单片机外围电路、驱动电路、逆变电路以及保护电路的设计等,并在硬件电路设计中考虑了软硬件抗干扰措施。

4、介绍了在xxxxxxxx模式下的常用的xxxxxxx方法,详细分析了xxxxxxxx控制中最常用的xxxxx技术,并编写出了程序,使xxxx能够顺利xxxxxxxx。

5、完成了控制系统的调试工作,其中包括硬件电路的调试和整个系统的软硬件联调,最后给出了系统调试结果。

论文工作表明作者已经掌握本学科扎实的理论基础和深入系统的专业知识,独立从事科研工作能力强。论文结构合理,论述清楚,逻辑性强,已达到学术硕士学位论文的要求。

答辩过程中表达清楚,回答问题正确。答辩委员会一致同意通过答辩,并建议授予其学术硕士学位。

系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎都是由基因和环境因素相互作用的、临床表现复杂的自身免疫性疾病。被用于研究PTPN22基因多态性与云南汉族系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎的相关性。

论文采用2个群体(SLE,RA),应用PCR—RFLP和直接测序的方法,对PTPN22基因7个SNPs(rs1217414,rs1217418,rs3765598,rs1746853,rs2470601,rs1970559,rs3811021)多态进行检测,并对检测结果采用、、HaploView软件进行数据统计分析。并对各个位点的多态与系统性红斑狼疮和类风湿性关节炎相关性进行讨论。得到如下结果:

1、PTPN22基因C1858T位点在云南汉族人群中无多态性。内含子rs1217414,rs1217418,rs1746853多态性可能与云南汉族SLE,RA相关。内含子rs1970559与云南汉族SLE,RA无关。rs3765598和rs3811021位点突变可能与云南汉族系统性红斑狼疮相关,rs3811021位点突变可能与云南汉族类风湿性关节炎相关。

2、rs1217414,rs1746853,rs3811021位点突变与系统性红斑狼疮各临床指标无关。rs1217418突变可能与WBC有关,rs1970559可能与BUT,WBC有关,rs3765598可能与抗ANA1和抗ANA2抗体有关。

3、单倍型(CATTCT)为主要单倍型。单倍型(CAGTCC),单倍型(CATTCC)和单倍型(TATTCT)显著降低系统性红斑狼疮风险性(PPAGTTC)

论文选题新颖,有一定创新性,实验设计和实验结果科学。论文内容丰富,写作规范,逻辑清晰,结构合理。答辩回答问题正确,思路清晰,已达到硕士研究生水平,一致通过答辩,建议授予理学硕士学位。

xxx同学采用实验研究法, 通过干预社区脑卒中患者的功能锻炼, 探讨以保证脑卒中患者肢体功能得到更大程度的恢复, 身体状况得到 更大的改善为最终目标, 寻找一种高效的功能锻炼指导模式, 确保社 区居家脑卒中患者能够获得系统、规范、连续的功能锻炼指导,为其 进一步康复提供保证。 使出院脑卒中患者能在住院治疗后的恢复期中 得到持续的卫生保健服务, 最大程度的重建患者肢体功能, 预防再复 发。同时,该探究将有利于节约社区卫生服务成本,提高社区医护人 员对于脑卒中管理的效率及效果,最终产生良好的经济社会效益。 该论文选题鲜明,具有实用性,研究设计较合理,所得数据真实 可信, 统计方法使用得当, 结果分析较深入, 论文撰写格式符合要求, 该论文已达到硕士学位论文的要求。 该生在论文答辩中回答问题实事求是, 思路清晰。 经答辩委员会 无记名投票,一致通过论文答辩,并建议授予医学硕士学位。

答辩委员会主席:

xxxx年xx月xx日

XX 同学的硕士学位论文《XXXXXXXXX》 ,选题紧跟我国禁烟控烟 的热点话题,科研设计简单合理,具有一定的理论价值和现实意义。 依据世界卫生组织发布的 《烟草控制框架公约》 和近 5 年来发布的 《中 国控制吸烟报告》 ,确定预防的重点对象是年轻的大学生群体,在文 献研究和时事动态分析的基础上, 对高校大学生吸烟与被动吸烟现况 进行了横断面调查研究,以及详细分析了其各自的影响因素。 论文内容真实,层次分明,逻辑性强,图表清晰度有待加强,论 据比较充分,数据准确,资料详实,统计学处理正确,结论可靠。 答辩时的论述符合一般逻辑,能够正确回答问题,论文表明作者 掌握了社会医学与卫生事业管理专业的基本理论和医学社会科学研 究方法,知识面比较宽广,拥有较强的独立科研能力。 答辩委员会认为本篇论文达到了硕士学位研究生论文水平, 答辩 委员会委员全体无记名投票通过论文答辩,建议授予医学硕士学位。

本论文主要研究裂褶菌F17锰过氧化物酶的酶学性质,并在单因子分析法的基础上,通过响应面法优化了影响该酶活力的各个因素。同时将研究的结果应用于染料脱色中,发挥其在环境保护中的作用。作者还初步进行了基因克隆实验,并且优化了反应体系,获得了一些序列。这些研究结果对于进一步研究、开发应用锰过氧化物酶具有一定的参考意义。论文立项具有一定的理论意义和实际应用价值。

该论文目标明确,研究路线合理,实验数据翔实,实验结果可信,观点正确。论文书写规范,层次清晰,图表规范。作者答辩表达清楚,回答问题思路清晰,论文已达硕士论文的学术水平。

经答辩委员会讨论评议和无记名方式投票表决,一致通过其毕业论文答辩,建议授予理学硕士学位。

本论文主要探讨了产广谱乳酸菌素菌株的.筛选、鉴定、发酵的全过程。筛选到了一株既可抑制革兰氏阳性菌又可抑制革兰氏阴性菌的乳酸菌,经鉴定是一株植物乳杆菌;又通过摇瓶发酵数据优化了菌株发酵条件;并初步探索了菌株固定化的条件。该论文立意新颖,研究目标明确,数据方案设计较合理,方法可靠。论文研究为进一步探索乳酸菌素的生产条件提供了依据与实验研究基础,具有一定的应用价值。

该论文书写规范,逻辑性强。答辩表达清楚,回答问题思路清晰,论文已达硕士论文的学术水平。

硕士学位论文答辩委员会决议: 分布式视频编码是一种新兴的编码框架, 它可以将计算复杂度从编码端转移 到解码端, 同时具有较好的压缩效率和抗误码能力,非常适合于一些新兴的应用 场合。论文对分布式视频编码中的 WZ 帧编码技术进行了研究,选题科学,具有 较高的理论研究意义和实际应用价值。 论文首先利用统计学的原理分析证明边信息与待解码 WZ 帧之间的较强相似 性,提出以边信息来填充 WZ 帧高频子块的思路,并将其运用到嵌入式分级编码 中,构造出改进的基于 DCT 和小波变换的 WZ 帧编码架构。实验表明,改进方法 与 (帧内编码)、(帧内编码)的性能相当。 论文概念清楚,分析严谨,理论推导正确,做了较多的仿真实验,并对实验 结论作了理论上的阐述和讨论。 论文有创新,表明作者在本专业具有扎实的理论 基础和系统的专门知识,有较强的独立从事科研的能力。答辩时,条理清楚,回 答问题正确。经答辩委员会讨论,一致同意通过硕士论文答辩,建议授予工学硕 士学位。

本文对分级进风燃烧室内的高温气固两相流动与燃烧过程进行了实验研究,对于了解分级燃烧过程的两相流动、燃烧与污染物生成机理,发展分级燃烧技术,具有重要的学术意义和实用价值。

本文取得了以下主要成果:

1)建立了分级进风燃烧室高温气固两相流动热态实验装置系统。

2)应用三维激光粒子动态分析仪对分级进风燃烧室内有气相燃烧的高温气固流动进行了测量,得到了气固两相平均轴向与切向速度和湍流脉动特性以及两相轴向与切向速度的概率密度函数,揭示了燃烧室内高温气固两相流动的特点。

3)对分级进风燃烧室内湍流燃烧的温度场和组分浓度场进行了测量,阐明了二次风率对气体温度场、组分浓度场和NO浓度场的影响规律。

论文表明作者掌握了本学科坚实的基础理论和系统的专门知识,具有独立从事科学研究工作的能力。论文写作规范,图表完备。答辩中叙述清晰,回答问题正确。答辩委员会经表决,5票一致同意通过论文答辩,并建议授予郑晓川工学硕士学位。

速生材改性研究是木材科学与应用研究领域十分重要的课题。论文选题紧密结合学科发展和实际应用需要,具有较强的理论意义和较好的应用背景。立题正确。

作者对国内外在木材改性领域的研究情况和发展趋势做了较充分的调研和分析,在此基础上,有针对性地开展了三倍体毛白杨木材化学改性研究。论文采用4种不同的方法对木材进行化学改性处理,通过尺寸稳定性、阻燃性、抗吸水性、硬度等的检测,考察了各种改性木材的物理力学性能,得出以下主要研究结论:

1)用含有纳米SiO2的UF、PF树脂复合处理剂处理木材时,二氧化硅对提高木

材的尺寸稳定性和硬度具有明显的作用,且纳米二氧化硅能够降低处理材的游离甲醛释放量;2)马来酸酐/苯乙烯和马来酸酐/环氧氯丙烷复合处理液均能够在一定程度上提高木材的尺寸稳定性、抗吸水性、抗吸湿性和硬度。研究成果具有一定的理论意义和实际应用价值。

论文实验设计合理,数据完整,撰写认真,文字流畅,图表清晰,工作量饱满。论文答辩中,讲解重点突出,回答问题基本正确,表明该同学具有较好的本学科理论基础及相关的专业知识,具备了较好的综合分析能力和从事科研工作的能力,论文达到了硕士学位水平要求。

全体答辩评委一致同意通过论文答辩,建议授予工学硕士学位。

随着计算机主频、内存的快速发展,显示清晰度和显示尺寸的限制已经成为计算机系统的瓶颈。如何利用高性能价格比的机群实现超高分辨率的高清晰度大尺寸显示正在成为并行可视化方向一个重要的研究课题。李颖敏同学的硕士论文以设计基于机群的拼贴显示系统提供方便的编程接口和编程环境为目的,其选题具有前瞻性,论文的工作有很好的应用前景。(第一段:选题的意义)

论文在分析调研国际目前研究动态的基础上应用“分布式共享显示内存”的新概念提出了一种并行程序环境下的拼贴显示接口,并以两种形式实现了该接口,简化了系统应用的编程实现。提供了一些测试用的应用程序,为今后的研究工作提供了有参考价值的研究平台。展示了基于机群作分布式显示的良好前景。同时作者还利用该拼贴显示接口为一个地理图像信息系统实现了多屏显示应用,满足了该应用对高分辨率显示的需求。(第二段:论文工作取得的成果或新见解) 论文工作表明作者基础理论和专业知识都比较好,掌握了计算机系统结构领域分析问题、解决问题的基本方法和技能。对拼贴显示领域有较深的了解,对机群系统,尤其是有较好的基础知识和技术,具备了一定的独立工作能力和实际动手能力(第三段:对科研能力及对论文的评价)

论文组织合理,叙述清晰,文字简洁流畅,理论与实践结合得较好。答辩中表达清楚,思维敏捷,能够正确回答问题。经答辩委员会无记名投票,一致通过该同学的硕士论文答辩,并一致建议授予李颖敏同学工学硕士学位。(第四段:答辩中的表现及结论性意见)

PWM逆变电路及其控制方法1.计算法和调制法同步调制和异步调制 规则采样法.计算法和调制法1)计算法根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数,准确计 算PWM波各脉冲宽度和间隔,据此控制逆变电路 开关器件的通断,就可得到所需PWM波形。 本法较繁琐,当输出正弦波的频率、幅值或相位 变化时,结果都要变化。计算法和调制法2)调制法结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明在Ur的正半周, 当Ur > Uc时, Uo=Ud 。 当Ur < Uc时,Uo=0 。 在Ur的负半周, 当Ur > Uc时, Uo=0 。 当Ur < Uc时,Uo=- Ud 。 因此,在Ur的一个周期内,输 出的PWM波有+ Ud ,0三种 电平。单极性控制方式: UrUrUr图7-4 单相桥式PWM逆变电路计算法和调制法3)双极性PWM控制方式(三相桥逆变)三相的PWM控制 公用三角波载波uc 三相的调制信号urU、 urV和urW依次相差 120°图7-7 三相桥式PWM型逆变电路计算法和调制法uO u UN'U d 2 U d 2 Ud 2 Ud 2 Ud 2u rUu rVucu rW? t下面以U相为例分析控制规律:当urU>uc时,uUN’=Ud/2。 当urU

软开关三相逆变器研究论文

电力电子技术的发展与展望研究作者:王娟武 班级:机设0918 专业:机电设备维修与管理 学号:0918316 学院:安徽水电学院 日期:2010年12月当今世界能源消耗增长十分迅速。目前,在所有能源中电力能源约占40%,而电力能源中有40%是经过电力电子设备的转换才到使用者手中。预计十年后,电力能源中的80%要经过电力电子设备的转换,电力电子技术在21世纪将起到更大作用。电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三个部分,是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展,电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等许多领域密切相关,已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。�现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具 体应用。当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。一..电力电子技术的发展历史1. 整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了一股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2. 逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3. 变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。2. 现代电力电子的应用领域 计算机高效率绿色电源高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。 通信用高频开关电源通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。 直流-直流(DC/DC)变换器DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。 不间断电源(UPS)不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有、lkVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。 变频器电源变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。 高频逆变式整流焊机电源高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。 大功率开关型高压直流电源大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到以上,功率可达100kW。自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。 国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为。 电力有源滤波器传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有。电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。二..现代电力电子技术在电力系统中的应用1. 发电环节电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备 ,电力电子备的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。(l)大型发电机的静止励磁控制静止励磁采用晶闸管整流自并励方式具有结构简单 、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。(2)水力、风力发 电机的变速恒频励磁水力发电的有效功率取决干水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时 (尤其是抽水蓄能机组) ,机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。(3)发电厂风机水泵的变频调速发电厂的厂用电率平均为 8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的6 5%且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。2. 输电环节电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改 善了电力网的稳定运行特性。(1)直流输电 ( HVDC)和轻型直流输电( HVDC L i g ht )技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。l 9 7 0年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。(2)柔性交流输电 ( FACTS)技术 FA CTs技术的概念问世20世纪8 0 年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压 及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。20世纪9 0年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FA CTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。3. 配电环节配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率 、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力 ( Cu s t o m Po we r ) 技术或DFACTS技术,是在F ACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以DFACTS设备理解为F AC TS 设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着 电力电子器件价格的不断降低,可以预期D F A C TS设备产品将进入快速发展期。三.电力电子技术的发展展望1. 新型电力电子器件在用新型半导体材料制成的功率器件中,最有希望的是碳化硅(SiC)功率器件。它的性能指标比砷化镓器件还要高一个数量级。碳化硅与其它半导体材料相比,具有下列优异的物理特点:高的禁带宽度,高的饱和电子漂移速度,高的击穿强度,低的介电常数,以及高的热导率。上述这些优异的物理特性,决定了碳化硅在高温、高频率、高功率的应用场合下是极为理想的半导体材料。在同样的耐压和电流水平下,SiC器件的漂移区电阻仅为硅器件的1/200,即使高耐压的SiC场效应管的导通压降,也比单极型、双极型硅器件的低得多。而且,SiC器件的开关时间可达10ns量级,并具有十分优越的FBSOA。SiC可以用来制造射频和微波功率器件、各种高频整流器、MESFETs、MOSFETs和JFETs等。SiC高频功率器件已在Motorola开发成功,并应用于微波和射频装置。GE公司正在开发SiC功率器件和高温器件(包括用于喷气式引擎的传感器)。西屋公司已经制造出了在26GHz频率下工作的甚高频的MESFET。ABB公司正在研制高功率、高电压的SiC整流器和其它SiC低频功率器件,用于工业和电力系统。理论分析表明,SiC功率器件非常接近于理想的功率器件。可以预见,各种SiC器件的研究与开发,必将成为功率器件研究领域的主要潮流之一。可是,SiC材料和功率器件的机理、理论、制造工艺均有大量问题需要解决,它们要真正给电力电子技术领域带来又一次革命,估计还需要至少10年左右的时间。2. 新能源电力电子技术在新能源发电技术和电能质量控制技术及节能技术方面有很广阔的发展间。其中风力发电和太阳能发电最受关注,而电力电子技术正是风力发电和太阳能发电的核心技术之一,这给电力电子工程师提供了千载难逢的发展机遇 ,广大 电力电子工程师务可以住这一机遇乘势而上,促进电力电子技术的发展。同时,由于一方面电力电子装置和电弧炉等装置的的大量应用,使得电能质量日益下降,另一方面用 户对电能质量的要求越来越高人们对以有源电力滤波器为代表的电能质量控制装置日益重视,研究开发越来越多。此外,由于电力系统电动机(约占发电量的6 0 % 以上 ) 和照明电源( 约占发电量的 1 0~1 5 %的大量采用,电力电子装置对无功功率和电力谐波都可有很好的补偿作用,因此,电力电子技术被称为节能的技术。目前,由于化石能源日渐枯竭,因此 ,电力电子技术在节能方面受到很大程度的重视,并且发展十分迅速。3. 电动车辆中国人多地大石油少,现在中国每年已进口许多石油。在21世纪前半叶,地球上的石油天然气资源日益减少,以至早晚会用尽。特别在中国国情下,城市交通以发展电动车辆为主是必然的趋势。大城市间的磁悬浮列车、城市内的电动高架列车和地铁列车、个人用电动自行车和电动汽车将构成未来的交通网络的主角。其中,大有电力电子产品的用武之地。磁悬浮列车的磁悬浮电源和直线电动机的变频调速;城市高架列车和地铁列车中异步电动机的变频调速;电动自行车和电动汽车中永磁无刷电机的外转子调速,在今后十年里会有很大的发展。这里,电动自行车和电动汽车的普及必须解决无刷电机及其控制器、环保电池、快速充电器和充电站网络服务等几方面的问题。现在看来,在中国推广电动自行车替代摩托车作为代步工具技术上正在趋于成熟。这里必须采用镍-氢电池组和锂离子电池组,消除常规铅-酸电池对环境的污染。这种价格尚偏贵的电池组可以采用向电动自行车用户出租使用的方式,实行由间距合理的电池充电站统一充电和用户自行充电相结合的办法。铅-酸电池与锂离子电池(如36V,10AH)相比,前者重12 kg,后者仅 kg。电动汽车的发展又是电力电子未来的潜在大市场。首先是高能量密度的清洁电池的突破。比较有希望的是燃料电池,它的起动和稳定运行都要用电力电子产品与之配套。其牵引系统方案中令人最感兴趣、并已有工业应用前景的,要属安装在四个车轮中的外转子盘式永磁无刷直流电动机驱动了。这种电机结构的优化设计、高性能控制调速传动,以及四台电机转动的协调运转,将为电动汽车的舒适运行,零半径转弯提供技术保证。今后十年将是电动汽车实用化发展的关键时期,电力电子产业可以也应该为此做出相应的研究开发工作,积极迎接这个庞大市场的到来。结束语:电力电子技术已迅速发展成为一门独立的技术、学科领域。它的应用领域几乎涉及到国民经济的各个工业部门。毫无疑问,它将成为新世纪的关键支撑技术之一。电力电子技术拥有许多微电子技术所具有的特征,比如发展迅速、渗透力强、生命力旺盛,并且能与其它学科相互融合和相互发展。参 考 文 献(1)林渭勋. 浅谈半导体高频电力电子技术.电力电子技术选编,浙江大学,1992(384-390)(2)付宇明 张辉. 电力电子技术在电力系统中的应用.信息技术,2000(162)(3)王兆安. 我国电力电子技术的新进展..逆变器世界,2008(32)(4) 陈虹. 电气学科导论. 北京:机械工业出版社,2005

对三相不间断电源系统的各模块电路拓扑、整机电路结构以及各种流行控制策略做了一个概括性评析,指出了不间断电源设计和应用中存在的问题及当前研究的新热点,最后对UPS的发展动向做出了预言。 UPS的可靠运行离不开各模块的协调工作,下面就UPS主要功能模块电路拓扑进行简要分析。 整流和功率因数校正电路整流电路在应用中构成直流电源装置,是公共电网与电力电子装置的接口电路,其性能将影响公共电网的运行和用电质量。高性能的UPS要求有较高的输入功率因数,并尽量减少输入电流的谐波分量。传统单相UPS多采用模拟方法,三相UPS多采用相控式整流电路和电压型单管整流电路。传统三相相控式整流电路和电压型单管整流电路相控式整流电路采用半控式功率器件作为开关,存在着以下问题:1)网侧谐波电流的存在将降低设备网侧功率因数,增加无功功率;2)相控整流换流方式,导致换流期中电网电压畸变,不仅使自身电路性能受到影响,而且对电网产生干扰,对同一接地点的网间其他设备带来不良影响;3)相控整流环节是一个时滞环节,无法实现输出电压的快速调节。电压型单管整流电路是三相不控整流桥加Boost电路的简称,它的缺点是:电流峰值大,不仅妨碍系统功率的提高,也增加了导通损耗和开关损耗;为了保持网侧功率因数的提高,Boost电路必须有一定的升压比,这对三相电路会导致直流输出电压过高。电流型三相桥式整流电路电流型三相桥式整流电路如图1所示,其优点是反馈控制简单,不需要在控制电路中加入电流反馈,只须调节各开关管的占空比就可以实现输入电流正弦化;直流侧的电压较低。缺点是输入电流正弦度不是很好,在输入侧必须加入并联电容,实现移相。这种电路现在开始成为研究的热点之一。这种电路适用于大功率整流电路且对功率因数要求不高的场合。电压型三相桥式整流电路电压型三相桥式整流电路如图2所示,其特点是采用高频PWM整流技术,器件处于高频开关状态,由于器件的开通和关断状态可以控制,所以整流器的电流波形是可控制的。这种电路的优点是可以得到与输入电压同相位的输入电流,也就是输入功率因数为1,输入电流的谐波含量可以接近为零;能量可以双向流动,正常时能量从交流侧向直流侧流动,直流输出电压高于给定值时,能量从直流侧向交流侧流动,具有较高的转换效率。缺点是属于Boost型整流电路,直流侧电压要求较高。这种电路也是研究的热点。 蓄电池组和充放电电路蓄电池组是UPS的储能单元,市电正常时它吸收来自市电的能量并以化学能的形式储存起来,一旦市电中断,它把储存的化学能转换为电能向逆变器供电,维持负载供电的连续性。在中小功率的UPS系统中,电池组的电压通常比较低,因此,通常使用能量能够双向流动的充放电电路[4]。大功率系统中为了提高效率,简化电路通常直接把电池组并接在直流母线上。 逆变电路逆变器是UPS的核心,它把直流电能转换成用户所需的稳压稳频的交流电能。下面仍以三相逆变器为对象分析逆变器的研究热点。三相半桥式逆变电路在三相逆变电路中以三相半桥桥式电路应用最为普遍,这种电路的特点是采用全控型器件组成逆变器,存在着功率密度高,性能好,小型轻量化等优点。这种电路便于使用新的控制策略以提高逆变器的质量。但是,要实现带100%的独立负载是比较困难的。桥逆变器对于超大容量的逆变器,由于功率等级的大幅度提高,对逆变器的结构提出了新的要求,H桥臂逆变器便是选择之一。这种逆变器输出变压器采用多绕组接法,输出变压器的原边采用3个独立的绕组,逆变器输出采用3个独立的H桥。这样控制方便,但是成本较高。三相四桥臂变换技术由于三相电路中,三桥臂逆变器本身存在着固有的缺陷,人们开始寻求新的电路结构,于是出现了三相四桥臂逆变器,如图3所示。这种电路结构输出为三相四线制,三相电压可以独立控制,控制方法灵活,但是这种拓扑的算法比较复杂,PWM矢量在三维空间中旋转,必须采用数字控制方法才能实现空间PWM波形的生成,这种电路成为了研究的热点之一。 三相UPS整机电路传统三相UPS电路结构传统的三相UPS结构,输入采用晶闸管整流,输出采用逆变器,电池直接挂接于直流母线,整流器同时作为充电器。输出采用变压器隔离,可以实现输入输出完全隔离,确保电网的扰动不会对负载造成干扰。市电断电时,电池通过逆变器输出稳定的交流电;在逆变器出现故障时,通过旁路输出电压,保证了供电的可靠性。这种结构的主要缺点是体积和重量都比较大。高频链式三相UPS为了降低成本,减小UPS的体积和重量,出现了高频链式三相UPS,如图4所示。这种电路省去了庞大的工频变压器,输入采用高频整流,可以获得较高的输入功率因数和较低的输入谐波电流。其缺点是输入输出没有变压器隔离,电网的扰动可能会给UPS的输出造成扰动;输出三相电压靠电池和电容中点形成中线,所以在控制中必须保持正负直流电压幅值的相等,否则输出中线会有较大的直流成分,对负载和负载中的变压器不利;输入采用三相四线制,中线有电流流过,可能会造成中线电位偏移,对负载造成干扰;输入输出不隔离,并联时的环流问题较难解决。新的在线互动式UPS由于以上两种UPS都要经过两次满功率变换,因此系统的效率较低,从提高系统效率的角度出发,出现了一种串并联补偿式的大容量结构,是一种新的在线互动式结构,如图5所示。这种拓扑输入输出同样没有变压器隔离,所以会有高频链式UPS的缺点。这种UPS的输出频率必须保持与电网一致,而且对电网的扰动的抑制能力不强,因而供电质量比传统的三相UPS差。它的特点是从输入到输出间的能量不是经过满功率的变换,同样是由两个高频变换器组成,但是变换器1最大只承受20%的功率,从成本上讲,这种结构的成本更低。在控制方法上,变换器1是一个电压补偿器,用于补偿电网电压的畸变;变换器2是一个电流补偿器,用于补偿负载的谐波电流,并且在市电断电时作为满功率电压型逆变器向负载供电。输入输出隔离的高频链UPS由于传统工频UPS的输入输出带有隔离变压器,输出有很好的隔离特性,高频链式的UPS有很好的输入特性,因此,出现了这种带有输入输出隔离的高频链式的UPS如图6所示。由于高频整流的缺点,在输入侧必须接一个自耦变压器降压,增加了整机的重量和成本;另外,由于输入采用了高频变换器,整机的效率比高频链式和传统式UPS的效率都低。但是,由于输入功率因数是1,没有谐波电流,所以所消耗的总电能低于传统三相UPS。输入输出并联的UPS这种电路中,输入端由多个整流器并联而成,给直流母线供电,同时直流母线给多个逆变器提供直流电压,多个逆变器的输出端直接连接同时给负载供电。这种方式可以增强UPS的容量,增加系统的可靠性,成本下降,可维护性增强,但是,并联模块越多,各模块间的均流问题越难解决。 随着控制理论和功能丰富,性能优良的各种微控制器的迅猛发展,出现了多种离散化控制方法。从控制反馈回路的数目可分为单环、双环、多环控制。在硬件允许的条件下尽可能地提高反馈回路数目,可以提高控制效果。从控制原理上看包括数字PID控制、状态反馈控制、无差拍控制、重复控制、滑模变结构控制、模糊控制、神经网路控制、空间矢量控制等方法。数字PID控制控制的适应性好,具有较强的鲁棒性;算法简单明了,便于用单片机或DSP实现。但是存在两方面的局限性:一方面是系统的采样量化误差降低了算法的控制精度;另一方面,采样和计算延时使得被控系统成为一个具有纯时间滞后的系统,造成PID控制器稳定域减少,增加了设计难度。预测控制可以实现很小的输出电流畸变,抗噪音能力强,但是,这种算法要求知道精确的负载模型和电路参数,因此鲁棒性差,而且由于数值计算造成的延时在实际应用中也是一个问题。滞环控制具有快速的响应速度,较高的稳定性,但是滞环控制的开关频率不固定,使电路工作可靠性下降,输出电压的频谱变差,对系统性能不利。无差拍控制的基本思想是根据逆变器的状态方程和输出反馈信号推算出下一个开关周期的PWM脉冲宽度,因此,从理论上可以使输出电压在相位和幅值上都非常接近参考电压,由负载变化或非线性负载引起的输出电压误差可在一个开关周期内得到校正。但是,无差拍控制是一种基于被控制对象精确数学模型的控制方法,鲁棒性很差。滑摸控制是一种非线性控制,这种控制的特点是控制的非连续性。这种控制既可以用于线性系统也可用于非线性系统。这种控制方法具有很强的鲁棒性。缺点是要得到一个令人满意的滑模面是很困难的。重复控制是一种基于内模原理的控制方法。逆变器采用重复控制的目的是为了消除因整流桥负载引起的输出电压波形周期性的畸变。重复控制器可以消除周期性干扰产生的稳态误差,但是,由于重复控制延时一个工频周期的控制特点,使得单独使用重复控制的UPS逆变器动态特性极差。模糊控制属于智能控制的范畴。模糊控制器的设计不需要被控对象的精确数学模型,因此具有很强的鲁棒性和自适应性。模糊控制类似于传统的PD控制,因而这种控制有很快的响应速度,但是其静态特性不令人满意。神经元网络控制是模拟人脑神经中枢系统智能活动的一种控制方式。神经网络具有非线性映射能力、并行计算能力和较强的鲁棒性等优点,已广泛地应用于控制领域,尤其是非线性系统领域。在神经网络结构的设计、学习算法等方面已取得了一定成果。但是,由于硬件系统的限制,神经网络控制还无法实现对逆变器输出电压波形进行在线控制,多数应用都是采用离线学习获得优化的控制规律,然后利用得到的规律实现在线控制。谐波注入式PWM技术,直流母线电压的利用率基本上可以达到loo%。这种方法对于电压开环的控制系统非常有效,但在闭环控制系统中由于谐波注入的初始相位必须与基波保持一致,在电压瞬时值控制中电压基波的初始相位无法精确定位而难以应用。空间矢量PWM具有电流畸变小、直流母线电压利用率高以及易于数字化实现等优点,因此得到了较多的应用。这种控制方式也需要电路的精确模型。上述各种控制方案都有其优势,但是也有其不足。同时采用不同的控制方法形成复合控制的控制方案在实践中得到了广泛的应用,取得了较好的效果。 美国UPS厂商APC公司,总结并归纳了UPS供电系统当前面临的、也是今后必须解决的5个方面的问题:1)生命成本周期问题;2)不间断电源系统的可适应性及可扩展性问题;3)提高不间断电源的可用性问题;4)不间断电源对供电系统的可管理性问题;5)可服务性问题。 不间断电源的发展动向是UPS的多机并联冗余化,采用冗余并机技术提高UPS的容量和可靠性;采用功能更丰富的硬件设备实现全数字控制,使各种先进的复杂控制算法得以运用而不断提高UPS的性能,即向数字化和高频化发展;UPS的进一步智能化和网络化,使计算机网络成为不间断网络。 UPS的多机并联技术实现冗余化UPS的并联技术可以带来以下几个方面的好处:1)可以灵活地扩大电源系统的容量;2)可以组成并联冗余系统以提高运行的可靠性:3)极高的系统可维修性,当单台电源出现故障时,可以很方便地通过热插拔的方式进行更换和维修。采用并联技术可以形成具有容错功能的冗余式供电系统,从掌握的资料来看,主要有以下几种冗余配置方案:1)集中式并联控制;2)主从式并联控制;3)分散式并联控制;4)环链式并联控制;5)无线式并联控制。这几种并联方式,从可靠性的角度看,集中式最差,无线式控制最好,也成为研究热点。 UPS的数字化、高频化最初的UPS采用模拟控制方法有很多局限性。随着数字处理器计算速度的不断提高,使得各种先进的数字控制方法得以实现,使UPS的设计具有很大的灵活性,设计周期缩短,性能大为提高。UPS高频化,有效地减小了装置的体积和重量,并可消除变压器和电感的音频噪音,同时改善了输出电压的动态响应能力。数字化控制方法成了当今交流电源领域的一个研究热点,一种必然的发展趋势是各种方法相互渗透,互相结合形成复合控制方案。数字化复合控制是UPS控制的一个发展方向。 UPS的智能化、网络化为了适应计算机网络的发展,UPS中已经开始配置RS232接口、RS485接口、USB接口、SNMP卡和MODEM结合,成为计算机网络的一部分,具有以下优异的智能化、网络化特性。1)实时监控功能它对UPS各模拟参量和表示工作状态的开关量进行实时高速采样,实现数字式监控。2)自诊断、自保护功能 UPS将实时采集来的各项模拟参量和工作状态数据以及系统中的关键硬件设备的数据与正常值进行分析比较,以判断UPS是否有故障隐患存在。如果有故障,根据相应的故障信息级别在控制面板的显示屏上以友好的图形界面、文字提示方式报警,或者在现场和控制室以指示灯灯光、报警器呜叫方式报警、也可以用自动拨通电话等方式报警,并做出相应的保护动作。3)人机对话的控制方式大型UPS可向用户提供监控器液晶显示屏,以图形和文字方式显示工作流程和参数信息。可以提供让用户操作的可视化菜单。并以帮助和不断提示的方式引导用户按照既定方式处理故障,有效防止误操作。4)远程控制功能在网络化时代,UPS不仅应能向由它直接供电的硬件设备提供保护,还应该对整个网络中的运行程序和数据以及数据的传输途径进行全面地保护,使之成为不间断网络。这就意味着UPS应配置相应的电源监控软件、SNMP(简单网络管理协议)管理器,使其具有远程管理能力,用户可执行UPS与网络平台之间的远程监控和数据的网络通信操作,使UPS成为网络系统中的重要组成部分。这样,由网管员通过网管软件监控多台UPS,而且被管理的UPS可以在同一个LAN也可以在不同的LAN,甚至可以通过互联网,纳入网络管理系统来管理UPS。由于未来网络的广泛化和全球化,必然带来网络的复杂化,多种形式的网络系统连接在一起。作为网络系统的一部分,要求UPS能够实现在各种网络平台上的监控,而且随着Internet、Intranet和电子商务的超高速发展,用户对网络的可用性要求会越来越高,使UPS从对网络关键设备的保护延伸至对整个网络路径的保护。

通信电源技术是保证通信系统正常运行的重要条件。我整理了通信电源技术论文,欢迎阅读!

通信电源技术探讨

摘 要 通信电源由直流供电系统,交流供电系统,接地系统,监控系统,防雷系统组成。电源的安全、可靠、是保证通信系统正常运行的重要条件。蓄电池组,高频开关电源,UPS是通信电源的重要组成部分。

关键词 蓄电池组;高频开关电源;UPS

中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)18-0035-02

1 蓄电池组

蓄电池的结构及工作原理

蓄电池通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理是:充电时利用外部的电能,使内部活性物质再生,把电能存储为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。

蓄电池的充电

蓄电池充电时,负极会析出氢气,正极会析出氧气。析出的氧气到达负极,与负极起下述反应。正极析氧,在正极充电量达到70%时就开始了。

充电过程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

蓄电池的放电

蓄电池作为应急备用能源,其价值和性能是通过放电来实现的,蓄电池放电过程中的化学反应:

放电过程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

蓄电池的维护

在维修过程中,应经常检查蓄电池的外观,极柱。若发现电池槽,盖发生破裂,以及结合部渗漏电解液,极柱周围出现爬酸现象要及时更换电池。2 V蓄电池在投入运行后的前五年,12 V蓄电池在投入运行后的前两年,每年应以实际负载进行一次核对性放电试验,放出标称容量的30%-40%。2 V蓄电池在投入运行后的第六年起,12 V蓄电池在投入运行后的第三年起,每年应进行一次容量试验。

2 高频开关电源

开关整流器监控单元的原理

开关整流器监控单元的单片机电路对电源参数进行实时采集。缺相检测和网压检测电路对三相交流输入进行缺相检测和电网电压检测,检测到的缺相信号和电网电压信号送给单片机电路进行处理。单片机接受键盘指令,采用LCD显示电源实时数据和控制菜单。辅助电源提供开关整流器内部控制电路所需要的各种电源。温度检测电路检测主散热器温度,送给单片机系统。单片机系统根据主散热器温度,通过风扇控制电路控制风扇的工作状态。

负荷均分的概念

一套高频开关电源系统至少需要两个高频开关电源模块并联工作,大的系统甚至需要多达数十个电源模块并联工作,这就要求并联工作的电源模块能够共同平均分担负载电流,即均分负载电流。目前高频开关电源均采用PWM型均流方式,是一种数字式调整均流方式,具有均流精度高,动态响应特性好,抗干扰性较好,模块控制数多的优点。

负荷均分的原理

US为系统取样电压,Ur为系统基准电压,两者比较后产生误差电压UD,UD与三角波比较产生一个脉宽调制方波信号,其波宽受UD大小控制。这个方波信号送至每个整流模块,通过模块内光耦,隔离,整形,放大后与模块电流比较。这个比较信号再与模块内的预先设定参考电压值相叠加,调整模块的输出电流,改变模块的输出电压,使每个模块的输出电流相等。

3 UPS电源

不间断供电电源系统(UPS)是能够持续稳定不间断向负载供电的一类重要电源设备。从广义上说UPS包括交流不间断电源系统和直流不间断电源系统。长期以来,已习惯于把交流不间断电源系统称为UPS。

UPS原理

交流市电电源输入由整流器转换为直流电源。逆变器将此直流电源或来自电池的直流电源转换为交流电提供给负载。市电中断时,由电池通过逆变器给负载提供后备电源。市电电源还可通过静态旁路向负载供电。需要对UPS维修保养时,可将负载切换到维修旁路供电,负载电源不中断。

UPS幷机系统特点

并联UPS软件和硬件与单机模式完全一致。幷机系统的配置可通过参数设置软件实现。幷机系统各单机的参数设置要求一致。幷机控制电缆形成闭环连接,为系统提供可靠性和冗余。双母线控制电缆连接在两个母线的任两个UPS单机之间。智能幷机逻辑为用户提供最大灵活性。例如,可按任意顺序关闭或启动幷机系统中的各单机。可实现正常模式和旁路模式之间的无缝切换,并且可以自动恢复。即过载消除后,系统会自动恢复到原来的运行模式。可以通过各单机的LCD查询幷机系统的总负载量。

UPS单机并联的要求

多个单机并联组成的UPS系统相当于一个大的UPS系统。但是具有更高的系统可靠性。为了保证各单机使用度相同并符合相关配线规定,应满足以下要求。

1)所有单机必须容量相同并且并接到相同的旁路电源。

2)旁路电源和整流输入电源必须接到相同的中线输入端子。

3)如安装漏电检测仪器(RCD),必须正确设置并且安装在共同的中线输入端子前。或者该器件必须监控系统的保护地电流。

4)所有的UPS单机的输出连接到共同的输出母线上。

UPS特殊工作模式

旁路模式

正常模式下,如遇逆变器故障,逆变器过载或手动关闭逆变器,静态开关将负载从逆变器侧切换到旁路电源侧。如此时逆变器相位与旁路相位不同步,静态开关将负载从逆变器输出切换到旁路电源输出,但会出现负载电源短时中断。该功能可避免不同步交流电源的并联引起大环流。负载电源中断时间可设置,通常小于3/4周期。例如:频率50 Hz时,中断时间小于15 ms:频率60 Hz时,中断时间小于 ms。

并联冗余模式

为提高系统容量或可靠性,或既提高系统容量又提高可靠性,可将数个UPS单机设置为直接并联,由各UPS单机内的幷机控制逻辑保证所有单机自动均分负载。幷机系统最多可由4个单机并联组成。

频率变换器模式

UPS可设置为频率变换器模式。提供50 Hz或60 Hz的稳定输出频率。输入频率范围40 Hz-70 Hz。该模式下,静态旁路无效,电池为可选。根据是否需要以电池模式运行来确定是否选用电池。

自动开机模式

UPS提供自动开机功能,即市电停电时间过长,电池放电至终止电压导致逆变器关机后,如市电恢复,经过延时后,UPS会自动开机。该功能及自动开机延时的时间可由调试工程师设置。

电池模式

由电池经过电池升压电路通过逆变器给负载提供后备电源的运行模式为电池模式。市电停电时,系统自动转入电池模式运行。负载电源不中断。此后市电恢复时,系统又自动切换回正常模式,无需任何人工干预,并且负载电源不中断。

UPS高级功能

UPS提供电池维护测试功能。电池定期自动放电,每次放电量为电池额定容量的20%,实际负载必须超过UPS标称容量的20%。如果低于20%,则无法执行自动放电维护。自动放电间隔时间30天-360天可以自行设置。电池自检可禁止。

在线式UPS中,无论市电是否正常,都由逆变器供电,所以市电故障瞬间,UPS的输出不会间断。另外由于在线式UPS加有输入EMC滤波器和输出滤波器,所以来自电网的干扰能得到很大的衰减。

参考文献

[1]孙法文.浅谈化工生产供电系统UPS的选配[J].中氮肥,2005.

[2]金灵伟.基于DPS的串并联在线补偿式UPS的设计研究[D].湖南大学,2004.

[3]曾建华.阀控式密封铅酸蓄电池最佳性能的实现[J].蓄电池,2006.

[4]刘南平.通信电源[M].西安电子科技大学出版社,2005.

点击下页还有更多>>>通信电源技术论文

车载逆变电源毕业论文设计

这些资料估计你都会用到.具体的论文设计你自己弄吧.什么是逆变电源?为什么要逆变? 利用晶闸管电路把直流电转变成交流电,这种对应于整流的逆向过程,定义为逆变。例如:应用晶闸管的电力机车,当下坡时使直流电动机作为发电机制动运行,机车的位能转变成电能,反送到交流电网中去。又如运转着的直流电动机,要使它迅速制动,也可让电动机作发电机运行,把电动机的动能转变为电能,反送到电网中去。 把直流电逆变成交流电的电路称为逆变电路。在特定场合下,同一套晶闸管变流电路既可作整流,又能作逆变。 变流器工作在逆变状态时,如果把变流器的交流侧接到交流电源上,把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去,叫有源逆变。如果变流器的交流侧不与电网联接,而直接接到负载,即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载,则叫无源逆变。交流变频调速就是利用这一原理工作的。有源逆变除用于直流可逆调速系统外,还用于交流饶线转子异步电动机的串级调速和高压直流输电等方面。 什么是逆变电源及用途? 逆变电源,一般是指将低压的直流电转变成高压(或低压)的交流电的装置,它可以用蓄电池做电源,输出交流电。具体说,比如用12V的蓄电池是不能为普通电灯或电脑、电视等供电的,而把该蓄电池通过逆变器变成普通的220V交流电再接到这些用电器中,它们就能正常工作。 一般逆变电源中自带蓄电池,电脑城卖的UPS电源就是这样的东西,不过它本身所带的蓄电池较小,只能供电脑工作几分钟到十几分钟,主要是为了在突然停电时,靠它继续为电脑供电,好让你有时间把未保存的文件保存下来,且有时间正常关机。 正弦波逆变电源的用途 逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置,它用于无交流电的环境,为交流设备提供电源。它的输出功率从几十瓦到几百千瓦不等;输入直流电压从几伏到几百伏不等。 它主要应用于下列场所: 1.在车、船和飞机上,与交通工具上的直流电源一起,为交流电器提供电源; 2.在无电源的地方,与其它发电设备(太阳能、风能、水能以及各种燃料发电机)一起,为用户提供交流电源; 3.作为通讯、电力系统的不间断电源UPS(Uninterrupted Power Supply); 4.作为消防应急用电源EPS (Emergent Power Supply); 5.利用便携电源,提供临时交流电源等。 逆变电源 逆变电源也称逆变器,是一种DC/AC的转换器,它将电池组的直流电源转化成输出电压和频率稳定的交流电源。 工业一级的逆变器一般均为正弦波输出,同市电的波形一致,如电力逆变器,通信逆变器;另外还有一种输出为方波或阶梯波或修正正弦波的,这一类逆变器一般都是应用于民用场合,如车载逆变器,太阳能家用逆变器,一般为小功率(1KVA以下),1KVA以上一般均做成正弦波的了。 在技术工艺上,人们又把正弦波逆变器区分为高频逆变器和工频逆变器,工频逆变器技术成熟,性能稳定,搞过载能力强,但体积庞大、笨重;高频逆变器是近五六年在市场上的新星,它技术指标优越、效率很高、尤其是体积小、重量轻、高功率密度,都是现代电力电子所倡导的,现在业已抢占了中小功率逆变器一半以上的市场。有些行业领先者的高频逆变器单元已经做到了30KVA,从技术发展和生产成本来看,高频逆变器取代工频逆变器将是大势所趋。 逆变器的输出有单相和三相之分,以适应不同的负载,这同市电的指标一样。 逆变器有很多应用领域,比如在航空工业中利用逆变器提供一个到400Hz频率转换等,这就要用到逆变器了。 何谓逆变器的效率? 逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输入功率与输出功率之比。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。 按输出波形划分,逆变器分为几类? 主要分两类,一类是正弦波逆变器,另一类是方波逆变器。正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电,因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电,其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时,其负载能力差,仅为额定负载的40-60%,不能带感性负载(详细解释见下条)。如所带的负载过大,方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容。针对上述缺点,近年来出现了准正弦波(或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等)逆变器,其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔,使用效果有所改善,但准正弦波的波形仍然是由折线组成,属于方波范畴,连续性不好。总括来说,正弦波逆变器提供高质量的交流电,能够带动任何种类的负载,但技术要求和成本均高。准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求,效率高,噪音小,售价适中,因而成为市场中的主流产品。方波逆变器的制作采用简易的多谐振荡器,其技术属于50年代的水平,将逐渐退出市场。 二极管在逆变器中的应用 高效率和节能是家电应用中首要的问题。三相无刷直流电机因其效率高和尺寸小的优势而被广泛应用在家电设备中以及很多其他应用中。此外,由于采用了电子换向器代替机械换向装置,三相无刷直流电机被认为可靠性更高。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机,如图1所示。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2)MOSFET Q1关断。因为电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3)Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流(如步骤1)与二极管D2上的恢复电流之和。 显示出其中的体-漏二极管。在步骤2,电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置, N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q1表现出额外的电流尖峰,增加了在导通期间的开关损耗。图4a描述了MOSFET的导通过程。 为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。 我们对比测试了标准的MOSFET和快恢复MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中,如图4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的导通工作期间,开关损耗降低了65%。采用STD5NK52ZD时效率和热性能获得很大提升(在不采用散热器的自由流动空气环境下,壳温从60°C降低到50°C)。在这种拓扑中,MOSFET内部的体二极管用作续流二极管,采用具有快速体二极管恢复特性MOSFET更为合适。 SuperFREDmesh技术弥补了现有的FDmesh技术,具有降低导通电阻,齐纳栅保护以及非常高的dv/dt性能,并采用了快速体-漏恢复二极管。N沟道520V、欧姆、 STD5NK52ZD可提供多种封装,包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封装。该器件为工程师设计开关应用提供了更大的灵活性。其他优势包括非常高的dv/dt,经过100%雪崩测试,具有非常低的本征电容、良好的可重复制造性,以及改良的ESD性能。此外,与其他可选模块解决方案相比,使用分立解决方案还能在PCB上灵活定位器件,从而实现空间的优化,并获得有效的热管理,因而这是一种具有成本效益的解决方案。 何谓“感性负载”? 通俗地说,即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多(大约在3-7倍)的启动电流。例如,一台在正常运转时耗电150瓦左右的电冰箱,其启动功率可高达1000瓦以上。此外,由于感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生反电动势电压,这种电压的峰值远远大于逆变器所能承受的电压值,很容易引起逆变器的瞬时超载,影响逆变器的使用寿命。因此,这类电器对供电波形的要求较高。如何挑选逆变器产品 车载逆变器是一种工作在大电流、高频率环境下的电源产品,其潜在故障率相当高。因此,消费者在购买时一定要慎重。首先,从逆变器输出波形上选,最好不要低于准正弦波;其次,逆变器要有完备的电路保护功能;第三,厂家要有良好的售后服务承诺;第四,电路和产品经过一段时间的考验。 逆变器,必须是一种逆变装置组成的东西才能那么叫,他和变压器有直接区别,也就是说,他可以实现直流输入,然后输出交流,工作原理和开关电源一样,但震荡频率在一定范围内,比如如果这个频率为50HZ,输出则为交流50HZ。逆变器是可以改变其频率的设备。 变压器一般是指特定频率段的设备,比如工频变压器,就是我们一般见到的那些变压器,他们输入和输出都必须在一定范围内,比如40-60HZ范围内才可以工作。 如何为电瓶配备合适的逆变器? 假如电瓶的规格是12伏50安时,我们用12伏乘以50安时,得出电瓶的输出功率为600瓦。如果逆变器的效率为90%,则我们再用90%乘以600瓦,得出540瓦。这就是说,您的这块电瓶可推动一台输出功率最大为540瓦的逆变器。当然,您也可以采取“一步到位”式的采购办法,即先不管目前自己车上用的电瓶的规格,而买一台输出功率为800瓦的逆变器。然后,先在眼下这块电瓶的允许范围内使用,等将来换了更大的车后再满功率使用。最后,对逆变器的功率要求不高,比如说有100瓦就够了,那您完全可以买个小功率逆变器。此外,在确定逆变器的功率时,还有一个重要原则,即在使用逆变器时,不要长期满载运行,否则会大大缩短逆变器的寿命,同时逆变器的故障率也将显著上升。我们强烈建议用户,最好在不超过额定功率85%的状态下使用逆变器。 如何知道电瓶的容量? 电瓶上印有很多字母和数字,只要找到XXAH的字样就可以知道这是一块多大容量的电瓶。先说AH的含义,A代表安培(amp.),即电流的单位,H代表小时(hour)。两个字母在一起的意思就是"安培小时",即在一小时的时间内可持续输出多少安培的电流。前面的XX通常为两个数字,即安培的数量。举例来讲,45AH代表这块电瓶可以在一个小时的时间内输出 (12伏)45安培的电流。至于这块电瓶可以输出的功率,我们用12伏乘以45安培,得出540瓦,这就是该电瓶的输出功率(理论值)。 什么是持续输出功率?什么是峰值输出功率? 一些使用电动机的电器或工具,如电冰箱、洗衣机、电钻等,在启动的瞬间需要很大的电流来推动,一旦启动成功,则仅需较小的电流来维持其正常运转。因此,对逆变器来说,也就有了持续输出功率和峰值输出功率的概念。持续输出功率即是额定输出功率;一般峰值输出功率为额定输出功率的2倍。必须强调,有些电器,如空调、电冰箱等其启动电流相当于正常工作电流的3-7倍。因此,只有能够满足电器启动峰值功率的逆变器才能正常工作。 使用车载逆变器须要注意些什么? 首先,要严格按照用户手册的规定来使用逆变器;其次,逆变器的输出电压是220伏交流电,而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态,因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方(特别要远离儿童!),以防触电。在不使用时,最好切断其输入电源。第三,不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度。第四,逆变器工作时会发热,因此不要在其附近或上面放置物品。第五,逆变器怕水,不要使其淋雨或撒上水。 应该怎样连接逆变器与电源和负载? 使用150瓦以下的电器可直接将150瓦逆变器插头插至点烟器插座后使用。超过150瓦的逆变器通过鳄鱼夹导线直接接到电瓶上,红线接电瓶正极,黑线接电瓶负极(不可接反,切记!)如果用电地点离电瓶较远,逆变器的连线原则是:逆变器同电瓶的连线应尽可能的短,而220伏交流电的输出线长些无妨。

很简单,给你个建议和测试范围吧首先准备足够功率的电源(电池或者开关电源 建议用100A以上可调开关电源)其次根据逆变器类型选择负载 方波逆变器用阻性负载(灯泡,热得快,大电阻等)正弦波逆变器可以用功率范围以内的所有负载(小家电什么的,但得注意功率)测试项目:1,待机电流:逆变器接上电源,同功率不同品牌的逆变器待机电流越小越好,(用电池测试可串一只万用表观察)2,电压范围:调节输入电压,调低或者调高 看逆变器是否保护 (用电池测试可省略)3,功率测试:加上标称功率以内的负载看看是否能正常工作,有没有功率不够的现象。4,安全测试:也就是短路测试,如果使用过程中用电器或者输出引线短路是否有保护功能,可以直接把逆变器输出的插座用一根导线直接短路,看看有无保护。(注意安全)5:效率测试:这个测试要有专业仪器,比较麻烦,不过现在逆变器效率都还可以,况且逆变器一般也只是临时应急用,也可不测。有条件的话还可以测下输出电压和频率,不过要用专业仪器,普通万用表测试电压是不准确的。 好了,基本就这些,纯手工哦,采纳吧,不明白可以追问! 如果不全有知友会补充的。

回答者:≌吖ォ拽≌ - 见习魔法师 三级 12-27 19:41 说的对!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

车载逆变电源设计”.格式发来。。。。

三相电机的控制方法论文答辩范文

1、如果只是偶然改变正反转,是可以利用时间继电器的,因为时间继电器是不能自动回位的,需要人工调回零点。如果需要进行循环的正反转,就需要用到工控块了,工控块是微型的计算机控制模块,能够实现不复杂的自动化动作,操作及程序比较简单,价格也低廉。但如果动作较复杂,就要用到工控机或PLC了,则属于自动化控制的专业领域了。2、需要注意的是:三相异步电动机不适合频繁的转换正反转,因为它的启动电流是额定电流的5~7倍,频繁的反复正反转,不但会烧毁电机,也会烧毁接触器。而且其启动也需要一定的时间。这时就要用控制电机了,如步进电机或伺服电机。

三相异步电机的速度公式:n=(1-s)no=(1-s)(60f1/P). 此式表明,改变三相异步电机的转速有三种可能,即改变电源频率f1。改变极对数p,改变转差率s。前两者是鼠笼式电动机的调速方法,后者是绕线式电动机的调速方法。

这里有大量的"各类论文"范文及标准的写作格式,希望能够对你有所帮助.

三相异步电动机的七种调速方式 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机,改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看,有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速指时转差率不变,因此无转差损耗,如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电阻调速方法,能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法,能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速,能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 一、变极对数调速方法 这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下: 具有较硬的机械特性,稳定性良好; 无转差损耗,效率高; 接线简单、控制方便、价格低; 有级调速,级差较大,不能获得平滑调速; 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 二、变频调速方法 变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点: 效率高,调速过程中没有附加损耗; 应用范围广,可用于笼型异步电动机; 调速范围大,特性硬,精度高; 技术复杂,造价高,维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。三、串级调速方法 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为: 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高; 装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上; 调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产; 晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。 本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法 绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。 五、定子调压调速方法 当改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围,当调速在2:1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。 调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点: 调压调速线路简单,易实现自动控制; 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。 调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。 六、电磁调速电动机调速方法 电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器)三部分组成。直流励磁电源功率较小,通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成,改变晶闸管的导通角,可以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系,都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分,由电动机带动;磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时,如励磁绕组通以直流,则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极性交替的磁极,其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时,由于电枢与磁极间相对运动,因而使电枢感应产生涡流,此涡流与磁通相互作用产生转矩,带动有磁极的转子按同一方向旋转,但其转速恒低于电枢的转速N1,这是一种转差调速方式,变动转差离合器的直流励磁电流,便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点: 装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便; 调速平滑、无级调速; 对电网无谐影响; 速度失大、效率低。 本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械。七、液力耦合器调速方法 液力耦合器是一种液力传动装置,一般由泵轮和涡轮组成,它们统称工作轮,放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体,当泵轮在原动机带动下旋转时,处于其中的液体受叶片推动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力,使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中,改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速,作到无级调速,其特点为: 功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要; 结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低; 尺寸小,能容大; 控制调节方便,容易实现自动控制。 本方法适用于风机、水泵的调速。

相关百科
热门百科
首页
发表服务