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22 个结果
  • 简介:[内容摘要 ]:目前带有电流自动细调节能力的大电流电化学整流器主要通过自饱和电抗器配合二极管整流或晶闸管整流实现,低电压的 IGBT大电流整流也开始应用在电镀行业中。本文将我公司广泛使用的自饱和电抗器配合二极管整流和晶闸管整流进行对比,与同行业进行交流。

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  • 简介:摘要: 在城市轨道交通直流牵引供电系统中,往往采用 12 和 24 脉波多脉波数的整流线路。脉波数越多,整流元件的导通电角度的间隔越小,直流成分也就越纯净。为了提高直流成分的纯净要求,目前我国城市轨道交通设施中多采用等效 24 脉波整流机组,一般由两台 12 脉波的轴向双分裂牵引整流变压器和与之匹配的整流器共同组成。而 12 脉波的形成也是由两组全波整流桥组成。

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  • 简介:摘要:由于当时电力机车 SS3 、 SS4 等集中入厂,班组生产压力极大,车间组织了职能人员进行帮扶,以缓解班组的生产压力。在这个过程中,操作人员一直是按部就班的边看图边操作,但由于技能不熟练,整个作业效率非常低,并且在后期反馈来看,存在不少质量问题,如盯错了位置插头插错,造成了烧件问题,为了解决这一问题,对直流机车控制回路相关线路进行线号编码。

  • 标签: 线号编码 直流机车 效果
  • 简介:摘要 : 电力电子技术是 20世纪后半叶诞生和发展的一门崭新的技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。随着科技的发展和社会不断进步,电力电子技术也得到了极大发展。本文 通过硬件的冗余配置和软件的容错编程,提高了整流系统的可靠性。

  • 标签: 可靠性框图 可靠度 M TB F 冗余
  • 简介:摘要:由于一些大用户对电网供电质量的影响不同,会产生大量的谐波分量,直接影响电网的供电质量。同时,作为电解铝企业,一旦整流电源功率因数低于0.9,将直接降低设备的输出功率,设备绝缘发热老化,效率降低,这也增加了电网的负担,降低了电网的输送能力。因此,安装滤波补偿装置,用电解铝整流装置供电是一种措施。

  • 标签: PLC 电解铝 整流供电 系统
  • 简介:摘要:铝工业是国家实现工业化的重要支撑,是国民经济的重要基础产业,电解铝具有高载能特性,出口电解铝初级产品相当于间接出口能源,铝工业发展原则是坚持总量控制,以满足国内需求为主,严格控制电解铝产能扩张。此外,铝土矿、煤矿开采对植被、生态的破坏,电解铝排氟量、电厂的烟气排放等问题对环境影响十分严峻。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对电解铝供电整流系统的优化改造提出了一些建议,仅供参考。

  • 标签: 电解铝 供电整流系统 优化改造 措施
  • 简介:【摘要】本文针对西北铅锌冶炼厂电解锌工艺中硅整流水循环系统存在的水温过高进行了系统的原因分析。

  • 标签: 硅整流 水循环系统 故障分析
  • 简介:摘要:整流效率是电解铝生产中一项十分重要的技术,它对于工业的生产有一定的影响,相应的技术人员应该给予足够的重视。本文围绕当前影响电解铝整流效率的原因作出分析,以供参考。

  • 标签: 整流效率 原因分析 相应因素
  • 简介:摘要:随着电网供电质量的不断提高,我公司生产的日益发展,整流装置其所占公司用电负荷的约78%。因此提高整流装置的经济运行能力,降低损耗有着非常现实的意义。通过精细化的管理和技术改造手段来提高整流装置功率因数和降低装置故障率,从而实现经济运行,达到公司节能创效益目的。

  • 标签: 整流装置 功率因数 控制角 故障率
  • 简介:摘要:通过智能功率模块,并结合VSR整流器,能集成PWM整流器,然而模块所需成本较高,对于开关频率的支持,存在一定的局限,进而增加了额外的成本。针对网压定向,通过其矢量控制策略,对VSR整流器进行设计,主要包含以下方面内容:基于分立逆导开关,来形成三相H桥;通过串联分流电阻的方式,并对电阻压降进行测量,以此实现对三相网流的重构;基于对电路的分压以及隔离,得到电压极性,采用开环锁相方式,来获取电压相位。

  • 标签: 网流重构 VSR整流器 网压锁相
  • 简介:摘要:随着可再生能源的快速发展,高压储能整流逆变器在能量转换和存储领域中扮演着重要角色。本文针对高压储能整流逆变器的拓扑设计与控制策略展开研究,通过深入分析拓扑设计和控制策略对系统性能的影响,提出了一种优化的方案。

  • 标签: 高压储能整流逆变器 拓扑设计 控制策略
  • 简介:摘要:PWM整流器能够对能量双向流动实现,对交流侧输入电流谐波降低,并对直流侧输出电压有效控制。三相电压型PWM优势如较快的控制策略动态相应、主电路拓扑结构、整流器网侧功率因数高,相关领域的研究也相对广泛。本文就此对三相电压型PWM整流器控制策略相关内容进行论述分析。

  • 标签: 三相电压型PWM 控制策略 冲击电流
  • 简介:摘要:为了能够确保直流和交流电能能够双向性流动,必须要应用到双向SPWM逆变整流技术,所以双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置变得非常必要且重要,能够有效地满足蓄电池的并网充放电控制的要求和需求。而且所形成的并网电流会产生正弦波,能够有效地控制其功率参数,具备非常积极的现实意义。因此,本文拟打算着重探讨双向SPWM逆变整流蓄电池充放电维护装置。

  • 标签: 双向SPWM 逆变整流 蓄电池 充放电 维护装置 探讨
  • 简介:摘 要: 随着可控硅技术的不断进步,晶闸管整流装置容量也在大幅提升。由于晶闸管对施加在两侧的过电压有着很高的敏感性,需要采用有效的过电压保护措施来保证整流装置的正常运行。本文先对过电压形成原因与危害进行分析,最后对如何进行过电压保护的配置进行深入探讨。

  • 标签: 晶闸管整流 过电压保护 配置
  • 简介:摘要:针对传统的电压定向直接功率控制( V-DPC)在电网电压出现谐波等情况时,电压定位的准确性受影响的缺陷。本文根据三相电压型整流器的数学模型,将采用虚拟磁链的直接功率控制( VF-DPC)和有限集模型预测控制( FCS-MPC)相结合,提出一种基于虚拟磁链的模型预测功率控制策略( VF-DPC-MPC)。本系统通过虚拟磁链推算出瞬时功率,实现了无交流电压传感器的控制,然后利用有限集模型预测的方法( FCS-MPC),选取最佳的电压矢量的开关状态完成控制,从而优化系统性能。仿真表明本系统具有高动态性能,且鲁棒性较好,网侧电流谐波较小,实现了功率的准确跟踪,具有很好的应用前景。 关键词:模型预测控制;虚拟磁链;三相整流器;直接功率控制 1 引言 随着人类社会的发展,各行业都需要更高质量的电能,并且由于分布式能源的推行, PWM整流器因其动态响应灵敏、能量可双向流动、功率因数可控等优点,得到了极多应用 [1-3]。通过数十年的发展, PWM整流器被人们大量的使用,对其更高性能的追求也意味着必须有更好的控制技术。因此,研究人员通过做大量的测试,旨在找到更加高效的控制策略 [4]。一般控制方法可归类为直接电流控制与直接功率控制( DPC)。直接电流控制利用同步旋转坐标系变换的解耦控制特性,将网侧电流解耦成有功分量和无功分量,由此来构成电流闭环控制系统 [5]。这种方法的优点是有着较小的静态误差与较快的动态响应速度,但其系统性能与电流内环控制的复杂度和相关参数的精确度关系很大 [6-7];与直接电流控制相比,直接功率控制具有高功率因数、较好的动态性能、较低的电流畸变率等特点 [8]。 预测控制是一种最优化控制策略,在电力电子的领域越来越受到重视,主要有模型预测控制 (MPC)、广义预测控制( GPC)、无差拍控制等。模型预测控制是通过系统模型来预测变量的变化趋势,根据最优化准则来确定最优的控制方式。这种预见性,比经典反馈控制系统收集现有信息再进行控制更加有效。将模型预测控制与直接功率控制结合,更使得网侧电流谐波明显减小,直流侧输出电压纹波得到极大改善 [9-11]。 本文提出了一直基于虚拟磁链的有限集模型预测功率控制的方法,取消了网侧电压传感器,降低了成本,有效防止因传感器失灵导致的控制策略失效,具有良好的稳定性与快速性;另一方面,通过有限集模型预测控制直接选择的有限开关状态,不需调制环节,控制更灵活 [12-13]。通过功率预测模型直接对磁链计算出的瞬时有功功率 P与无功功率 q进行未来变化的预测,得到最小的价值函数,从而确定最优空间电压矢量。最后通过 Matlab/Simulink的仿真验证了所提出的控制策略的可行性。 2 三相电压型整流器数学模型分析 三相两电平整流器拓扑结构如图 1所示,整流器中有 6个开关器件, ea、 eb、 ec分别为三相电网电压,网侧中性点为 n。在三相对称系统中每相输入线路等效电阻值为 R,每相电感值均为 L, ia、 ib、 ic和 ua、 ub、 uc分别为三相整流器的相电流和相电压。在任何一个工作状态,每一项只允许一个开关器件导通,因此上下开关必须满足互补的要求。故整流器开关状态为 Sj为三相单极性二值逻辑开关函数, j为 a、 b、 c。 图 1 三相两电平整流器拓扑结构图 图 2为三相电压型整流器的空间电压矢量图,由于本次研究的是两电平整流器,通过合理控制开关器件的开通与关断,整流器可提供 23=8种电压空间矢量,其中包括 6个有效电压矢量和 2个零矢量如图所示。从而可以推算出各种开关状态下的电压值,为下文模型预测控制提供矢量选择奠定基础。 图 2 三相 VSR空间电压矢量分布 假定三相电网处于平衡状态,取电流参考方向如图 1所示,则整流器在 坐标系下的电压方程为: (1) 式中 、 、 、 分别为三相电网电压和电流在 坐标下的分量; 、 为整流器输入电压在 坐标下的分量,根据 udc和整流器开关函数 Sa、 Sb、 Sc(Si=1为上桥臂导通; Si=0为下桥臂导通 )可得:

    (2) 由于整流器的交流侧电路结构和交流电机的等效电路非常相似。因而可将电网侧看作为一个虚拟的交流电动机,并认为电网电势是由三相绕组切割某个旋转磁场而产生的。实际上并没有这个磁场,故称作虚拟磁链。根据虚拟磁链的定义 对式 (1)两侧同时积分,得到虚拟磁链的 分量为: (3) 由式 (1)可得: (4) 由式 (3)可得磁链在 t时刻变换率为: (5) 在三相平衡系统中,交流侧瞬时功率表达式为: (6) 式中, 为电网基波角频率。 对式( 6)进行微分可得: (7) 将 (4)(5)代入 (7)有 [14]: (8) 式 (8)即为三相整流器基于虚拟磁链的功率控制数学模型。 3 基于虚拟磁链的模型预测 DPC原理 与传统的定频直接功率控制和定向直接功率控制不同,模型预测直接功率控制无需查询开关表和调制模块。它是在不断对每个离散的周期的矢量寻优中完成对整流器的控制如图 3所示。通过采集当前电压电流信息,利用瞬时无功理论计算当前功率数值 [15]。通过整流器数学模型,以此为基础构建下一个控制周期的有功功率及无功功率功率的数值,同时利用功率参考值和所计算的预测功率值构建价值函数,再利用有限集寻优的方式,将七种(两组零矢量计算时为一组)开关序列逐步带入其中计算价值函数数值,并对这七种开关作用下的效果进行预估,最后分别比对每组价值函数,并选出最小值,将最小值代表的开关序列作为被选用的整流器的开关序列,并作用于整流器,得到作用结果。在下个周期时,再次循环上述过程,实现持续预测的控制能力。因此,为达到此控制目的,需建立一个基于磁链的瞬时功率预测模型。 图 3 单周期模型控制原理图 结合第二章中的整流器数学模型,可以得出在 k时刻瞬时有功和无功功率为: (9)定义有功功率和无功功率变化率如下: (10) 可得有功功率和无功功率在单个采样周期的变换量如下: (11) 设每个控制周期等于变化的单位时间,通过有功功率与无功功率在 t=kT时的值,以及在控制周期 T内的变换量从而获得 t=(k+1)T时的有功功率与无功功率的下一时刻预测值。即: (12) 因此,可根据 k时刻的实际功率与前一时刻 k-1的实际功率得到单位时间的功率变化量。利用当前实际功率和单位时间的功率变化量可计算出下一时刻 k+1的功率预测值。为了让本系统处于最优控制的状态下,根据模型预测控制原理,同时考虑到减小计算量,提高算法效率,采用每个控制周期内预测值与实际功率值的绝对值之和形式的价值函数: (13) 式中, pref是有功功率给定值, qref是无功功率给定值。 为尽可能将功率误差减小,只需使得价值函数最小,便可得到当前最优控制策略。由于在单位功率因数下运行,故在控制器中直接给定 qref =0。同时通过 VSR直流侧的 PI控制器的输出来确定 pre。 在最优结果下,预测值与参考值的误差最小。在每个控制周期内只有一次电压矢量的变化,电压矢量的作用时间即为系统控制周期时间 t=Ts。结合式 (10)和 (13)有: (14) 联立式 (2)、 (6)、 (14),方可得到最优开关信号以及最优矢量作用下的作用时间。 跟据上述公式推导,三相整流器基于虚拟磁链的模型功率控制算法流程如图 4: 图 4 模型控制算法流程图 4 基于虚拟磁链的模型预测 DPC总体控制策略 图 5为基于虚拟磁链的模型预测 DPC控制框图。该控制通过采集 ia、 ib、 ic、 Udc以及上一周期功率器件的开关状态通过计算获得的网侧虚拟磁链 、 。根据公式 (6)得到系统的瞬时功率 p和 q。由于要在单位功率因数下运行,故给定参考无功功率为零,参考有功功率根据直流侧的 PI控制器输出获得。电网电压通过在 坐标下的磁链幅值微分后估算得出(图中电网电压估测模块)。最后通过功率预测模块获得最优的开关量,从而控制个 6开关管。 图 5 模型预测总体控制框图 5 仿真分析 为了验证本文控制方法的优良性,在 MATLAB/Simulink中搭建整流器仿真模型进行分析,系统仿真参数如下:三相交流侧相电压有效值 e=220V,电压频率 f=50Hz,网侧电感 L=10mH,直流侧电容 C=1100 , R=0.1Ω,直流母线电压为 Udc=600V,仿真时间为 0.5s。 图 6(a)为通过观测器得到虚拟磁链圆。图 6(b)为网侧 a相电流电压波形,由图可知, a相电流在极短时间内稳定,之后与 a相电压同频同相,正弦度较好,实现了运行在单位功率因数。 (a)稳态时的虚拟磁链圆 (b)a相电压电流 图 6(c)为整流器输出的直流电压 udc波形,其在 0.05s以内快速稳定在参考值,且波形平滑,达到了预期的电流输出效果。 (c)直流母线电压 图 6(d)对针对网侧 a相的电流进行了谐波分析, THD=1.97%相较于传统功率控制更小,满足谐波畸变率小于 5%的标准,有效改善了电网侧电流质量。 (d)网侧电流谐波分析 由图 6(e)可知有功功率 p快速稳定在参考值附近,纹波较小,功率跟踪效果良好。由图 6( f)可知,无功功率也在 0.05s内稳定在给定值 0左右,有效实现了网侧单位功率因数运行,满足了系统设计目标。 (e)有功功率 (f)无功功率 图 6 仿真波形图 6 结论 本文根据三相 VSR的数学模型,以基于虚拟磁链定向的直接功率控制为基础,提出了一种改进的模型预测控制策略。相比传统 DPC,该方法有以下改进:采用虚拟磁链省去了网侧电压传感器,在节约成本的同时也使得系统的运行更加稳定;将模型预测引入 DPC,改善了有功无功功率跟随性能,使网侧电流谐波减小,输出电压更加平稳。 参考文献 刘迎澍 , 马川 . 基于交直流混合微网构架的电能路由器 [J]. 现代电力 , 2015, 32(1): 13-18. Lee Ke Yen, Wu Yue Lin, Lai Yen Shin. Novel bidirectional three-phase rectifier without using DC-link current sensor[C]. IEEE PESC, Korea, 2006, 6: 3302-3306. 韩愚拙 ,林明耀 ,郝立 ,骆皓 .电压型 PWM整流器三状态直接功率控制策略 [J].电工技术学报 ,2013,28(05):208-212+226. 罗德荣 ,周小艳 ,姬小豪 ,荣飞 ,吴亭宽 .重复控制在模型预测直接功率控制中的应用 [J].电力系统及其自动化学报 ,2018,30(04):35-40. 张崇巍,张兴 . PWM 整流器及其控制 [M]. 北京:机械工业出版社, 2012. 姚绪梁 ,王旭 ,冯泽文 .改善三相电压型 PWM整流器动态性能的研究 [J].电工技术学报 ,2016,31(S1):169-175. 任科明 ,黄辉先 ,胡超 .三相电压型 PWM整流器新型双闭环控制策略研究 [J].现代电子技术 ,2015,38(01):115-119. Bouafia A, Gaubert J P, Krim F.Predictive direct power control of three-phase pulse width modulation(PWM) rectifier using space-vector modulation(SVM)[J].IEEE Trans.on Power Electronics, 2010,25(1):228-236. 张志文 ,李松 ,谢小城 ,黄玉杰 ,孙鑫 .三相电压型 PWM整流器预测功率控制研究 [J].电源学报 ,2017,15(05):123-130. 李辉 ,李志 ,章兢 ,彭寒梅 .无交流电压传感器的三相变流器模型预测控制 [J].系统仿真学报 ,2017,29(07):1489-1496. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. Cortes P, Kazmierkowski M P, Kennel R M et al. Predictive control in power electronics and drives. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008,55(12):4312-4324. 侯兆然 .基于虚拟磁链定向的 PWM整流器控制方法研究 [J].电力系统保护与控制 ,2014,42(21):105-109. ESKANDARI-TORBATI H,KHABURI D A, ESKANDARI-TOR-BATI V. Virtual flux based Direct Power Control(DPC)of three phase PWM rectifier using Model Predictive Control(MPC) and Space Vector Modulation(SVM)[C]∥Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference. Tehran, Iran: IEEE, 2014: 242-248. 汪涛 ,朱一昕 ,张高峰 .三相整流器改进的模型预测直接功率控制 [J].电子设计工程 ,2019,27(02):125-129. ————————————————————————— 作者简介: 靳书港 (1986.8) ,男,研究方向为高效电能变换技术及应用, jinshugang@163.com

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  • 简介:摘要:在各类电力电子设备中,整流器被最先应用于工业和民用领域。本文首先简单介绍了三相 VIENNA电路的工作原理,并选取了一个典型区间对电路的各个工作状态和电流走向进行了详细的描述,在此基础上提出了电路的开关函数,并在 simulink环境下的仿真实现了 VIENNA整流器的平均电流控制。

  • 标签: VIENNA整流器, CCM,平均电流控制
  • 简介:摘要:随着人们生活水平的提高,对科学技术的研究不断深入, PLC控制系统目前已广泛用于工业生产中,其可靠性可对工业生产的安全及效率产生直接影响。 PLC控制系统的特征主要是功能较强、维护方便、程序设计较简单等,除此之外,还具有环境适应能力强、可靠性较高等优势,基于此,已广泛用于各控制领域。但在应用时将存在多种不确定因素,这些因素都可使 PLC控制系统出现异常,进而影响其发挥作用。为保证 PLC控制系统的正常应用,本文将对 PLC控制系统易出现的故障进行简单介绍,并对其予以相关措施处理。

  • 标签: 问题处理 PLC控制系统 故障诊断 整流系统
  • 简介:摘要:针对郑州地铁十号线医学院站DC1500V负极柜电流型框架保护跳闸,结合电流型框架保护原理和跳闸数据,进行故障分析。

  • 标签: 框架保护
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