超声电机LLCC谐振电路研究

超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。超声电机为非线性容性负载,需要进行阻抗匹配,并保持电压和相移恒定。采用推挽电路作为驱动器拓扑,分析了该驱动电路在不同性质负载情况下工作过程,结果表明驱动器在感性负载时的开关管损耗较容性负载时小,感性负载可提高驱动器效率和可靠性。给出LLCC谐振网络及其参数计算方法,通过理论分析和仿真证明了电机谐振电压和相移与驱动条件可解耦,且该LLCC谐振网络可使驱动电路的负载性质由容性转变为感性。用TRUM-60型超声电机进行实验,结果证明了该方法的有效性。     

超声电机的软开关驱动电路

由于超声电机需要幅值较高的驱动电压,因此其驱动电路需要变压器升压。利用半桥电路作为驱动器拓扑,可以解决电路偏磁问题,并消除开关管的电压尖峰。驱动器的容性负载性质使开关工作在硬开关条件下,在驱动电路中加入电感,可以使驱动电路的负载性质由容性转变为感性,实现开关管的零电压开通,减小开关损耗。给出了外加电感大小的设计准则,并进一步用变压器的励磁电感来代替外加电感。进行了驱动TRUM-60型超声电机的实验,结果证明了该方法的有效性。     

基于LC谐振的超声电机驱动器的研究

根据超声电机的容性负载特性,提出了利用LC进行谐振升压的无变压器式驱动电路.分析了输出信号中各次谐波幅值和能量比与驱动信号占空比和谐振周期之间的关系,据此提出了驱动电路的设计准则.应用此电路驱动直径为5mm的超声电机,输出电压峰峰值达200V以上,电机运转良好,证明了此电路对于驱动小功率超声电机的实用性和可靠性,为驱动器的进一步集成化奠定了基础.     

控制量独立可调的超声电机新型驱动器

提出了一种基于PSoC(可编程片上系统)的行波超声电机(TRUM)驱动器.电路包括幅值可调的DC/DC推挽升压电路和频率可调的DC/AC半桥逆变电路.升压电路将15 V直流电提升到250～400 V高压,并通过电压反馈稳定该电压.半桥电路将该高压输出两路相位相差90°的方波电压,用于直接驱动超声电机.通过检测电机孤极电压并调节电机驱动频率来稳定该电压,从而稳定电机转速.所有的控制功能都由一片PSoC芯片实现.通过对一直径45 mm的超声电机进行试验,证明了电机的驱动电压幅值和频率是可以独立调节的,为超声电机的控制提供了一个很好的方法.     

超声波电动机定子等效电路模型及驱动电路的阻抗匹配

从分析超声波电动机定子等效电路模型人手,考虑电机容性负载特性,对驱动电路进行了串联电感匹配,改善了驱动电源与电机之间的耦合程度,提高了驱动电源的输出效率,同时匹配电感后电压波形有了明显的改善,并通过实验测试了阻抗匹配的驱动效果,为进一步有效驱动控制超声波电动机提供可靠的依据.     

微型超声电机驱动及其优化研究

针对某微小型超声电机驱动要求,设计直流升压变换器,采用小型微控制器产生信号相位差90度的驱动信号.基于该微小型超声电机的电容性负载特性,采用RC放电回路设计了电机驱动电路,分析了驱动电路电压波形参数对驱动性能的影响,得到了最佳驱动电路参数.采用电路仿真软件对所设计的电路进行仿真验证.针对电机驱动电路工作中的低效率,进行...     

大容性负载双极性高压功率放大器设计

设计了一种适合压电陶瓷驱动器等大容性负载动态应用的双极性高压功率放大器,它基于误差放大式原理,采用高压集成运放(PA89)驱动多组并联功率放大级的电路结构,在实现双极性高电压输出的同时具有很强的电流驱动能力.该放大器驱动等效电容为2.5μF的压电陶瓷驱动器时,能实现单端到地-500～+500V高压输出,电压增益40dB...     

压电驱动器驱动电源设计

针对提高电源的输出质量、容性负载的响应速度等设计要求,设计了一种基于PA78的电压控制型压电陶瓷驱动电源。从理论角度研究了电压控制型驱动电源特点并初步制定了设计方案,以PA78高压功放作为核心器件,对驱动电源的核心电路、直流稳压电路及放电回路等进行设计。在此基础上,对驱动电源电路的稳定性、频响特性等关键性能进行研究。最后搭建了驱动电源测试系统,在容性负载情况下,对驱动电源的线性度、纹波电压等基本性能进行测试和分析,实验结果表明所设计的驱动电源满足设计要求。     

一种斩波式电流型步进电机驱动电路方案

提出采用斩波式电流型开关电源结合单片式步进电机驱动器TA8435H,构成一种电机驱动电路的方案。简述其工作原理;介绍了使用的电机驱动芯片;比较了电机驱动器在恒压供电和电流型开关电源作为驱动电源时的性能;分析了这种驱动电路的优越性。     

基于CPLD的TRUM相电压平衡控制的研究

针对行波型旋转超声电机两相参数不对称带来的两相电压不平衡的现象进行了深入研究。在H桥式电路驱动下,以电机输入LC电路为研究模型,理论分析了输入方波电压占空比与谐振输出电压间的关系,并设计了以CPLD为核心的控制逻辑,实现了对行波型旋转超声电机的驱动电压平衡控制。最后通过对比实验,对两相电压对电机转速转矩的影响进行了验证。     

1100 kV GIS隔离开关分合容性小电流试验中的暂态电压测量

GIS隔离开关分合容性电流过程持续时间长,同时产生高幅值、大陡度、高频率的过电压。采用新研制的光纤式电压测量系统,对1 100 kV GIS隔离开关分合小电容电流试验中的暂态电压进行测量,得到了分合过程中负载电容上"台阶"状电压波形,同时采用EMTP仿真软件对电压波形进行相应的仿真研究,得到了负载上电压的幅值、频率、波形等相应特性。而且试验和仿真结果一致。证明该测量系统可以用于特高压隔离开关分合容性电流用暂态电压的测量。     

Weibull分布在真空断路器容性关合预击穿特性研究中的应用

当前选相合闸技术在断路器的容性开合工况中应用越来越广泛,而预击穿开距的分散性严重制约着选相关合策略。文中的研究目标是采用熔铸法制备灭弧室触头的40.5 kV真空断路器在容性开合运行工况下的预击穿开距分布情况。试验中采用熔铸法制备的直径为50 mm的CuCr40触头作为试品,通过L-C振荡回路产生了幅值6.48 kA、频率207 Hz的关合涌流,考虑35 kV三相不接地系统中容性系数为1.4的情况,关合过程中的外施电压设为46.3 kV。试验结果表明,预击穿开距dpre的余补累积概率满足三参数Weibull分布,并且3只灭弧室试品总是发生预击穿的预击穿开距基本相同,均为约1.6~1.9 mm,而预击穿开距的分散性则各不相同,约为3.4~6.0 mm。这意味着随着关合操作次数的增加,灭弧室的预击穿开距分布会显著变化,因而对于在真空断路器进行容性开合时考虑采用选相合闸技术而言,预击穿开距的分布是至关重要的。     

特高压CVT电容分压器的宽频建模

特高压电容式电压互感器（CVT）作为特高压电网中重要的一次设备,其电容分压器承受着来自电网的特高电压,建立特高压CVT电容分压器的宽频模型对研究其过电压分布具有重要的意义。通过网络分析仪测量特高压CVT电容分压器的宽频阻抗参数,然后利用矢量匹配法对测量到的宽频阻抗参数进行有理函数逼近,再通过电路综合理论得到特高压CVT电容分压器的宽频等效电路。通过对2台电容分压器的测量和建模结果进行对比分析可知,该方法适用于建立特高压CVT电容分压器宽频等效电路模型。     

Load Independent AC/DC Power Supply for Higher Frequencies with Sine-Wave Output

For ac voltage power supplies with a dc voltage input, a series inverter can be used. The advantage of sine-wave output and low switching losses is in contrast to the poor regulation of the output voltage and the load dependence of most series inverter circuits. An improved series inverter with a divided resonance capacitor is described. This inverter can operate from no load to full load and for inductive load as well as for resistive or capacitive load. It provides excellent output voltage regulation for all kinds of loads. A steady- state analysis of the inverter for reactive load is given as well as the optimal design for the divided capacitor. A second circuit formed from two of the above inverters provides a controllable output voltage independent of the input voltage and the load and thus overcomes a disadvantage of many series inverters. Both circuits were tested in experimental setups for an output frequency of 400 Hz, and the results are discussed.     

单相不可控桥式整流滤波电路容性特性

针对单相桥式整流电容滤波电路对外表现的特性问题,基于频域谐波耦合导纳矩阵模型,分别推导出单相桥式整流电容滤波电路在理想电压和畸变电压下的谐波等值电路。结合等值电路,分析了在不同电压条件下该电路产生容性特性的机理。计算和仿真研究表明,在不同电压或负载参数情况下该电路会对外表现出容性或感性特性。提出了在一定电压条件下,确定单相桥式整流电容滤波电路在某次谐波处呈现容性特性电路参数范围的方法,从而能为有效防止电路与系统电抗产生的非线性容性谐振提供依据。     

Contact behavior in vacuum under capacitive switching duty

According to the relevant IEC standards vacuum circuit-breakers have to meet various needs, e.g. the interruption capability, making operations, and dielectric strength. Besides the interruption of short-circuit currents, switching of capacitive currents causes high stress of the circuit-breaker. Switching of capacitor banks, overhead lines, or cables leads to very small currents in comparison with short circuit currents. After current interruption the circuit-breaker must withstand twice the peak value of the system voltage. Furthermore, restrikes can lead to voltage multiplication. This conjunction of relatively small breaking currents with high voltage stress must be considered in detail. This work introduces a test arrangement for combined tests of making operation, current interruption, and dielectric stress of a vacuum gap under capacitive switching condition. A test vessel permits investigations of various contact materials and designs. It is connected to a synthetic test circuit which provides the appropriate test currents and capacitive voltage. During the test sequence the contacts are stressed by inrush-currents up to 4.5 kA peak, followed by a breaking operation at 500 A peak and a subsequent capacitive voltage up to 50 kV peak. Both the appearance of pre-ignitions at contact closing and the behavior under capacitive voltage stress after breaking are indications of the contact surface conditions.     

HVDC换流站投切交流滤波器用断路器特殊性能要求

高压直流换流站内交流滤波器组容量大,投切频繁,因此对投切它的断路器的要求有别于常规交流断路器。文中以国内多个已建高压直流工程成套设计为基础,总结换流站投切交流滤波器的各种工况,并利用EMTDC建立模型进行仿真计算,对交流滤波器用断路器的恢复电压、合闸涌流以及开断容性电流等特殊要求进行研究,认为对于高压直流换流站投切交流滤波器用断路器,应增加型式试验和容性电流开断试验,小组断路器应配置选相合闸装置或加装合闸电阻。